倒角结晶器铜板实际温度场数值仿真

  结晶器是连铸过程中钢水凝固的第1个冷却段,也是整个冷却过程中最重要的阶段,它对铸坯的形成和表面质量起着决定性的作用,故结晶器常被称为连铸机的“心脏”,如荆德君等利用数值模拟的方法研究了连铸结晶器内铸坯温度场和应力;冯科等模拟研究了板坯连铸结晶器铜板温度场;杨晓江等研究了非均匀冷却型结晶器铜板的传热特性。

  科研工作者以实际生产过程中倒角结晶器的铜板尺寸、水道布置、铜板实测温度、宽窄面水量和进出水温差为基础,运用商业软件ANSYS模拟了实际生产过程中倒角结晶器铜板温度分布。

  计算结果表明:距弯月面0~300mm,倒角结晶器窄面横向温度分布呈W型,和直角结晶器倒U型温度分布有很大差别;距弯月面300~800mm,角部温度迅速降低,温度分布呈倒U型,和直角结晶器温度分布基本一致;此外,倒角结晶器倒角面的温度梯度较大,倒角面上坯壳与铜板之间的换热热流波动较大,这说明倒角坯的缺陷主要出现在倒角面,这与实际是相符合的。