连铸为保证好的铸坯质量及稳定的工艺过程,对钢水温度提出了更为苟刻的要求。如何建立合理的温度制度、精确控制钢液温度,是一个迫切需要解决的课题。而对LF炉钢水温度的准确预测,是合理组织生产、提高钢水质量、降低炼钢成本、实现钢水温度控制的重要前提。本课题基于钢包热行为的试验研究建立了从转炉出钢到连铸回转台的钢包传热物理数学模型,并以LF炉精炼过程钢水、炉衬和炉渣为研究体系,通过对其能量收入和损失的系统分析与计算,利用热平衡原理,详细推导出LF炉精炼过程钢水温度预测的数学模型。同时建立了钢包受热过程净空部分的换热模型,形成了完整的钢包钢水温度预报模型及其模拟计算软件。采用本文建立的模型及相应的计算软件,可以对不同类别的钢包在各种工艺运行条件下的热行为进行数值模拟,得到任何时刻热循环过程钢包温度分布以及钢水温度的输出结果。基于上述分析与计算,讨论了各种因素对热循环过程钢包热状态及盛钢过程钢水温度变化的影响,找出了主要影响因素及其规律,即空包时间和加盖对钢包热状态及盛钢期间钢水温度变化的作用最为明显,应加快钢包热周转,尽可能缩短空包时间和全程加盖;其次钢包的烘烤情况,钢包在出钢前充分烘烤,对减少出钢过程钢水的温降是大有益处;渣层厚度和包衬工作层厚度作用不明显。利用模拟对象的生产数据对本文所建立的模型模拟结果对比验证,模型预报温度与实际测量温度误差在±5℃、±10℃之内的炉次分别占65%和90%。结果表明钢水温度预测值与实测值吻合性较好,且计算速度快,满足生产控制需要,可应用于LF精炼过程钢水温度预报与控制程序中。