[发明专利]连铸结晶器内腔锥度确定方法

摘要

本发明公开了一种连铸结晶器内腔锥度确定方法，1）根据结晶器、金属液和浸入式水口参数建立三维流动传热凝固模型，进而得到结晶器铜板和凝固坯壳的三维温度分布；2）分别计算结晶器铜板和铸坯不同部位的形变；3）将铸坯表面与结晶器铜板热面在横截面上的同一点的形变进行矢量加权，得到该点在该结晶器高度上将会产生的空隙大小，能补偿这一空隙的锥度值即为理论锥度；4）对第3）步得到的理论锥度曲线进行修正以满足可加工性即为最终确定的连铸结晶器内腔锥度。本发明锥度确定准确、合理，确定的结晶器内腔锥度可更有效抑制气隙产生，有效改善结晶器与钢液之间的传热，保证生产的顺行和连铸坯的表面质量。

主权项

连铸结晶器内腔锥度确定方法，其特征在于：按以下步骤进行，1）根据实际的结晶器、金属液和浸入式水口参数联合建立三维流动传热凝固模型，再根据该三维流动传热凝固模型，计算得到结晶器铜板和凝固坯壳的三维温度分布；在建立三维流动传热凝固模型时，先假设此时的传热状态为已具有一个理想锥度的状态，在理想的锥度下断面的直线区域或圆坯的弧面上凝固均匀，凝固收缩值在结晶器同一高度上一致，结晶器锥度能够很好地补偿这些区域的气隙；而在边角部、外凸或凹陷区域不可避免存在气隙，这些区域的气隙是一般锥度不能消除的，这些区域的气隙将以热阻的方式作用于传热模型；建模时考虑了不可消除的气隙对结晶器温度分布的影响，主动地将其加入到传热边界条件里；气隙的分布通过根据实际角部形状进行的直接热力耦合方法分析获得；2）根据结晶器铜板和凝固坯壳的三维温度分布分别计算结晶器铜板和铸坯不同部位的形变；3）将铸坯表面与结晶器铜板热面在横截面上的同一点的形变进行矢量加权，得到该点在该结晶器高度上将会产生的空隙大小，设置一个锥度值，使其刚好能补偿这一空隙，这一锥度值即为理论锥度，所有点共同形成理论锥度曲线；4）根据实际需要对第3）步得到的理论锥度曲线进行修正以满足可加工性，修正后的锥度曲线即为最终确定的连铸结晶器内腔锥度。