宽厚板坯连铸结晶器铜板的热流密度分布与热分析
2014-03-18吴炳胜傅彦棉田倩影随安海
河北工程大学学报(自然科学版) 2014年3期
吴炳胜,傅彦棉,田倩影,随安海
(1.河北工程大学机电工程学院,河北邯郸056038;2.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004;3.邯郸钢铁集团有限责任公司,河北邯郸056038)
邯钢冷轧机在轧制过程中,机架时常会发生振动,影响其振动的主要原因之一就是轧机的来料。因此,在对冷轧机本身进行研究的同时,也应当要对相应来料的提供者邯钢CSP宽厚板坯连铸机进行研究。连铸机中,结晶器是最核心的设备,而结晶器铜板的热流密度及各项热行为则是结晶器的至关重要的参数,它对连铸坯(冷轧机的来料)的出坯厚度、表面质量、凝固组织均有着直接的影响。在国外,Savage和Pritchard[1]通过实验研究,较粗略地得出了结晶器铜板的热流密度与凝固时间τ的平方根成正比的关系;Park[2]等通过对热传导反算得到了薄板坯结晶器热流密度的分布。在国内,Yao和 Yin等[3-4]对圆柱坯结晶器进行温度实测,同时进行铜板和铸坯间热阻的调整,实现热流密度反算研究;蔡兆镇、朱苗勇[5-6]通过开发坯壳/铜板界面热流模型,并进行热/力耦合模型动态求解铜板热流密度分布。
本文鉴于以上国内外学者对板坯结晶器的各项研究,基于邯钢CSP宽厚板坯连铸机结晶器铜板的有限元模型,并根据铜板上热电偶的实测温度,建立并通过热流密度非线性估算模型,反算获得铜板的热流密度,并且结合生产时的各项数据研究铜板的各项热行为。
