一种计算结晶器角部热通量的方法技术

技术编号:46073347 阅读:12 留言:0更新日期:2025-08-12 17:59
本发明专利技术涉及炼钢‑连铸领域,尤其涉及一种计算结晶器角部热通量的方法,基于有限元分析,模拟结晶器内的温度场、热流密度分布,建立角部气隙影响的边界热通量数学模型,具体包括:S1、对热通量参数进行多项式拟合;S2、计算结晶器的热通量。本发明专利技术的优点是:基于数学建模与有限元分析,结合热流衰减特性,找到热流随铸坯高度和角部位置的变化规律,修正因凝固收缩形成的气隙导致的传热阻力,优化热流密度边界条件,建立精确的结晶器角部热通量计算模型;该方法可准确预测结晶器角部的温度分布,为生产工艺优化提供指导,从而提高铸坯质量,降低角部裂纹发生率和漏钢风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及炼钢-连铸领域,尤其涉及一种计算结晶器角部热通量的方法


技术介绍

1、在高效、智能化炼钢生产的需求背景下,连铸技术作为炼钢生产的关键环节,直接影响着钢材的质量和生产效率。在高拉速铸造条件下,结晶器模具内的热流密度分布及钢液凝固情况,对铸坯表面质量及裂纹缺陷的形成具有决定性作用。然而,由于结晶器角部区域的不均匀温度和复杂的凝固收缩情况,导致铸坯角部容易形成角裂纹,甚至发生漏钢,严重影响铸坯的质量和生产稳定性。

2、数值模拟与有限元方法(fem)可用于模拟结晶器内的温度场、热流密度分布及凝固壳生长过程,然而,传统的热流密度计算方法往往忽略了角部气隙形成导致的热阻变化,无法准确描述结晶器角部的热交换情况,导致预测结果与实际情况存在较大偏差。

3、现有技术中,申请号为201811142913.1,公开了“中薄板坯连铸漏钢的预判方法”,连铸过程中,结晶器的窄宽面热流密度比高于1.0且宽面热流密度低于1500kw/㎡时,则预判发生粘结漏钢;结晶器的窄面热流密度低于1400kw/m2且窄宽面热流密度比值低于0.9时,则预判发生裂纹本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,基于有限元分析,模拟结晶器内的温度场、热流密度分布,建立角部气隙影响的边界热通量数学模型,具体包括:

2.根据权利要求1所述的一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,S1中,所述的对热通量参数进行了五次多项式拟合,用于建立角部区域热通量与弯月面距离之间的关系,计算公式如下:

3.根据权利要求1所述的一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,S2中,所述的结晶器的热通量,用于模拟结晶器角部的热流密度分布,计算公式如下:

4.根据权利要求1所述的一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,S3中,所述的...

【技术特征摘要】

1.一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,基于有限元分析,模拟结晶器内的温度场、热流密度分布,建立角部气隙影响的边界热通量数学模型,具体包括:

2.根据权利要求1所述的一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,s1中,所述的对热通量参数进行了五次多项式拟合,用于建立角部区域热通量与弯月面距离之间的关系,计算公式如下:

3.根据权利要求1所述的一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,s2中,所述的结晶器的热通量,用于模拟结晶器角部的热流密度分布,计算公式如下:

4.根据权利要求1所述的一种计算结晶器角部热通量的方法,其特征在于,s3中,所述的结晶器模具壁与坏壳表面的传热条件与时间相...

【专利技术属性】
技术研发人员:宗男夫刘佳韵石凤丽杨军李爽吕晓峰李艳锋王亮
申请(专利权)人:本钢板材股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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