杜传明，戴文斌，于景坤，刘诗薇

（东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110819）

钢包钢水温降及其影响因素的模拟

杜传明，戴文斌，于景坤，刘诗薇

（东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110819）

通过有限元方法建立了120 t钢包的传热模型，计算分析了钢包在使用过程中的传热行为，研究了钢包内衬及厚度对钢水温降的影响.结果表明:使用导热系数较低的保温材料，在传统钢包内衬中添加绝热层能显著提高钢包的保温效果，减低钢水温降速率;改变工作衬厚度对钢水温降速率的影响较小.

钢包;温度场;钢水温降

随着冶金工业的快速发展和技术进步，钢包的作用日益显著，并日趋功能化.钢包内的钢水温度及其在钢包内温降不但直接影响冶炼过程、钢材质量，同时对经济效益及生产安全也具有重要影响.本研究以某钢厂120 t钢包为原型，通过建立有限元传热模型，研究钢包内衬耐火材料的材质，厚度等对钢水温降的影响，确定钢水温降的主要机理及影响因素，为进一步优化钢包结构提供理论指导.

1 传热模型

1.1 钢包结构与尺寸

钢包盛钢量为120 t，上部直径为3 660 mm，下部直径为3 440 mm，高度为4 110 mm.钢包衬体由外至内依次为钢壳层、永久层和工作层.钢包各层厚度如表1所示.其中，永久层采用高铝质浇注料，工作层采用镁碳砖，钢包各层材料的物性参数见表2.

表1 钢包包底和包壁各层的厚度Table 1 Every layer dimension of ladle bottom and wall mm

表2 钢包材料的物性参数Table 2 The physical parameters of lad le materials

1.2 模型建立

根据钢包的使用特点，本文按照非稳态传热过程计算钢……