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连铸技术由于具有高产高效的优点,成为板坯、方坯和管、线材生产的主要方法。但随着连铸生产的普及化和高效化,一系列技术难题随之出现,尽而影响到连铸工艺化操作和铸坯质量的控制。因此,对连铸过程的凝固和传热特性进行深入分析和优化变得尤为重要。本课题以数值模拟为研究手段,立足于生产实际,并以包钢宽厚板板坯连铸机为研究对象,取铸坯截面尺寸为1950mm×250mm,运用ANSYS商业软件对板坯连铸全过程温度场进行模拟分析。在温度场研究基础上,分析了拉速、过热度、喷水量等因素对铸坯凝固过程的影响,并且对铸坯在结晶器中的应力应变及收缩情况进行了耦合分析。从而可以直接观察到铸坯在结晶器中的应力变化和铸坯收缩量,以及铸坯出结晶器的坯壳厚度、各点温度等。这对在整个连铸过程中,铸坯的温度控制和结晶器内铸坯收缩情况有了较为系统的研究。针对现场实际情况,通过对板坯连铸凝固全过程进行数值模拟及工艺过程控制,计算中考虑到热物性参数随温度的变化。模拟值与实测数据进行了对比,且一致性较好,模拟结果可为铸坯质量的改进提供理论依据。且模拟结果表明:当拉速或过热度增大时,铸坯各位置温度增高,出结晶器的坯壳厚度均会减薄,凝固末端位置后移;增大冷却水量会使铸坯温降加快,凝固末端位置前移;反之降低水量会使铸坯温降减缓,凝固末端位置后移。根据结晶器耦合模拟结果,当拉速增大时,铸坯在结晶器的应力应变减小,同时铸坯窄面中心和角部的位移量也会有所减小。