【摘 要】
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为了预测和调整连铸坯的温度以实现连铸连轧工艺，本文基于连铸机的实际辊列和喷嘴布置，建立了连铸凝固传热过程的三维数学模型。模型考虑了喷嘴的冷态特性与热态特性及二冷段的强制对流换热、自然对流换热、热辐射、铸坯表面与辊子接触换热的边界条件。通过修正与铸机相关的模型系数，计算的温度场与凝固末端位置等满足应用要求。对厚板坯轧制前连铸温度优化的结果表明，通过减少二冷区最后一个冷却回路的水量，提高拉速和降低浇注
【机 构】
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大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁大连116024 鞍钢股份有限公司,辽宁鞍山114021
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为了预测和调整连铸坯的温度以实现连铸连轧工艺，本文基于连铸机的实际辊列和喷嘴布置，建立了连铸凝固传热过程的三维数学模型。模型考虑了喷嘴的冷态特性与热态特性及二冷段的强制对流换热、自然对流换热、热辐射、铸坯表面与辊子接触换热的边界条件。通过修正与铸机相关的模型系数，计算的温度场与凝固末端位置等满足应用要求。对厚板坯轧制前连铸温度优化的结果表明，通过减少二冷区最后一个冷却回路的水量，提高拉速和降低浇注温度，可以有效地提高铸坯出口温度，从而满足了铸坯的质最要求与轧制要求。
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本文对连铸动态3D散热模拟进行了阐述。连铸机的动态3D散热平衡计算，有必要考虑因辐射，铸坯与辊子的接触而产生的热传导，结晶器一次冷却及二次冷却所带走的热量。在散热平衡中，钢种的性能是非常重要的变量。要获得钢种参数，需要用Gibbs自由能方法。因为轻压下和收缩，铸坯的厚度是变化的，所以在计算中考虑了温度和密度的关系。软件SIMETALCISDynacs3D的开发是伴随着林茨钢厂的操作而开发出来的。计
有关针状铁索体在夹杂物上形核，促使显微组织细化已经存焊接冶金和其它冶金领域引起了十分广泛的兴趣。在带钢和薄板坯浇注过程中，这种形核对铸坯显微组织细化同样重要，这可减轻轧制在细化显微组织方面的压力。本文研究了未加入特殊合金元素钢水的快速凝固过程中，通过硫化物央杂实现针状铁素体形核的可能性。氧化物夹杂和硫化物夹杂是试样中常见夹杂物，但是只有硫化物夹杂对针状铁素体形核有利。详细讨论了本试验中的针状铁素体
本文研究了结晶器振动对连铸坯初始凝固区域传热的影响，建立了结晶器振动条件下的二维非稳态传热数学模型。用该模型对实验室条件下的锡连铸过程进行了计算，发现铸坯初始凝同区域存在温度波动。在实验室小型连铸机上进行了锡连铸实验，证实了温度波动的存在。数学模型的计算值与实测较为接近，可用该模型对锡连铸过程的温度场进行模拟。理论计算和实验结果表明，由于结晶器振动，使铸坯初始凝同区域产生了温度波动，这可能是铸坯表
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本文通过水力学模拟研究了某方坯五流中间包非正常液面条件下的钢液流动状态，在不同控流装置条件下模拟中间包各液面条件下流动状态的变化规律，分析了中间包内液面卷渣的原因，根据模拟实验结果确定了不同拉速条件下的中间包内极限卷渣液面高度和非正常浇铸情况下铸机正常运行的可等待时间。数值模拟和物理模拟结果一致，表明模拟实验结果能够为实际生产提供理论指导。
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