连铸结晶器内保护渣渣膜状态的数学模拟

D0I:10.13374/j.isn1001-053x.1999.01.00M 第21卷第1期 北京科技大学学报 Vol.21 No.1 1999年2月 Journal of University of Science and Technlogy Beijing Feb.1999 连铸结晶器内保护渣渣膜状态的数学模拟 朱立光) 王硕明)金山同2) 1)河北理工学院冶金系，唐山0630092)北京科技大学治金学院，北京100083 摘要建立了考虑保护渣参与传热的铸坏凝固模型，计算结晶器内铸坯收缩产生的气隙大小， 确定存在于结晶器与铸坯间保护渣渣膜的温度、厚度和存在状态，分析保护渣的润滑能力及连铸 工艺条件对保护渣的物性要求.得出以下结论：熔化温度越低，液态渣膜越厚，在结晶器内渣膜保 持长度越长；对于一定熔化温度的保护渣，存在最佳拉坯速度以提供最佳液体润滑；浇铸温度越 高，液态渣膜厚度越大 关键词连铸；结晶器，保护渣；数学模拟 分类号TF111.17 高速连铸的发展对结晶器与铸坯间渣膜的 其中g:47k+R任，-7小 1 (3) 润滑作用提出了更高的要求1-引.文献[4]认为在 结晶器整个长度范围内保持有液态渣膜存在是 q:=adTs-Tm) (4) 获得良好润滑效果的保障.其根据在于，结晶器 n'o 内保护渣的存在状态，即固态或液态，决定结晶 而， a,=0.75a,4。+e0+cs-1 (5) 器与铸坯的摩擦方式，即液一固摩擦或固一固摩 因此，(1)式的两边除以(T、-T)得到(6)式： 擦，由此可见结晶器内保护渣渣膜的存在状态对 Ts-Tw 润滑性能有非常大的影响， 911+=11+RtaT-T (6) Ts-T R Rs R 本文依据传热学原理，建立铸坯传热凝固模 式中：n为折射率；em为结晶器表面辐射率；es为铸 型，计算结晶器铜壁与凝固坯壳间由于铸坯收缩 坯表面辐射率；RwT为界面热阻(m2.K)W);o为 产生的气隙尺寸及温度分布，确定存在于其间的 斯蒂芬-波尔兹曼常数(5.67051×10-8W(m2. 保护渣渣模的温度环境，预测保护渣渣膜的厚度 K);T,为铸坯表面温度(K);T。为结晶器表面温 和存在状态，分析给定保护渣的润滑能力，以及 度(K);k为渣膜导热系数(W/(m·K);d。为保 给定连铸工艺条件对保护渣的物性要求. 护渣渣膜厚度(m)a,为吸收系数(1/m):9%为结 1数学模型 晶器内总的热流密度(W/m);9。为通过渣膜的导 热流(Wm);9,通过渣膜的辐射热流(W/m)a,为 11考虑渣膜参与传热的铸坯传热的数学模型 辐射传热系数(W(m2.K);R.为导热阻(m2.K) (1)结晶器热流密度确定. W):R。为辐射热阻(m2·K)W);R为综合热阻 开浇一定时间后，达到稳定传热状态时沿导 ((m2.K)/W). 热方向整个体系具有相同的热流密度，因此结品 因此，通过结晶器的热流密度q,按下式求得： 器的热流应等于通过居于凝固坯壳与结晶器热 Ts-Tm n'o 面铜管壁之间的渣膜的热流)，即： 94,1k+Rto75a,4+e+g-7 9=9mold=9s18 (1) 式(7)中渣膜的导热系数由保护渣的化学成 由于渣膜的传热包括传导传热和辐射传 分确定；式中渣膜厚度d,决定于凝固坯壳的线性 热，因此， 收缩及结晶器的倒锥度；界面热阻R取决于渣 9s1as =9e+gr (2) 膜与结晶器壁、坯壳的接触状态，即取决于保护 1998-05-03收稿朱立光男，34岁，副教授 渣的溶化温度、结晶器壁热面温度、坯壳表面温 *国家“九五"重点科技攻关项日(No.95-525-03-01-02) 度.可见，利用式（⑦），便可求出结晶器的热流，计

第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 连铸结晶器 内保护渣渣膜状态的数学模拟 朱立 光 王 硕 明 ’ 金 山 同 河北理工 学 院冶金 系 ， 唐 山 北 京科技 大 学 冶金 学 院 ， 北 京 摘 要 建立 了考虑保护渣参 与传热 的铸坯 凝 固模 型 ， 计算结 晶器 内铸坯 收 缩产生 的气 隙大小 ， 确 定存在于 结晶器 与铸坯 间保 护渣 渣 膜 的温 度 、 厚 度 和 存 在 状 态 ， 分析保 护渣 的润 滑 能 力及 连 铸 工 艺条件 对保护渣 的物性 要 求 得 出 以 下结 论 熔化温 度越低 ， 液态渣 膜 越 厚 ， 在 结 晶 器 内渣 膜保 持 长度 越 长 对于 一 定 熔 化温 度 的保 护渣 ， 存 在 最 佳拉 坯 速 度 以 提 供 最 佳 液 体润 滑 浇铸温 度 越 高 ， 液态渣膜厚度越大 关键词 连铸 结晶器 保护渣 数学模拟 分类号 高速 连 铸 的 发 展 对结 晶器 与铸 坯 间渣 膜 的 、产、户 润滑作 用 提 出 了更 高 的要 求 ’ 一 ’ 文 献 认 为 在 结 晶器 整 个 长 度 范 围 内保持 有 液 态 渣 膜 存 在 是 获 得 良好 润 滑 效 果 的保 障 其 根 据 在 于 ， 结 晶 器 内保 护 渣 的存 在 状 态 ， 即 固态 或 液 态 ， 决 定 结 晶 器 与铸 坯 的摩 擦 方 式 ， 即液一 固摩擦 或 固一 固摩 擦 由此 可 见 结 晶器 内保 护 渣 渣 膜 的存 在状 态 对 润 滑性 能有 非 常大 的影 响 本 文 依 据 传 热 学 原理 ， 建 立 铸坯 传热凝 固模 型 ， 计 算 结 晶 器 铜壁 与凝 固 坯 壳 间 由于 铸坯 收缩 产 生 的气 隙尺 寸及 温度 分 布 ， 确 定 存在 于 其间 的 保 护渣 渣 模 的 温 度 环 境 ， 预测 保护 渣 渣 膜 的厚 度 和 存 在 状 态 ， 分 析 给 定 保 护 渣 的 润 滑 能 力 ， 以 及 给定连铸工 艺条件 对保 护渣 的物性 要 求 其 中 一共不 爪 一 一 八 心 一 嘿 两 。 亩 ’ ￡ ’ 一 因此 ， 式 的两边 除 以 爪 一 得 到 式 叮 ， 心 — 一 二， 一 。 ‘一 对一 嘿 “ 二 了 万瓦 数学模型 考虑渣 膜参与传热 的铸坯传热 的数 学模型 结 晶器 热流 密度 确 定 开 浇 一 定 时 间后 ， 达 到 稳 定 传热状 态 时沿 导 热方 向整 个 体 系 具 有 相 同 的热 流 密 度 ， 因 此 结 晶 器 的热 流 应 等 于 通 过 居 于 凝 固 坯 壳 与 结 晶 器 热 面 铜管壁 之 间的渣 膜 的热流 ， 即 ， 。 ， 叮 由于渣 膜 的传热包括传 导传热和 辐射传 热 ， 因此 ， 。 一 一 收 稿 朱 立 光 男 ， 岁 ， 副 教授 国家 “ 九 五 ” 重 点科技 攻 关 项 目 兮 一 一 一 一 式 中 。 为折 射 率 。 二 为 结 晶 器 表 面 辐 射 率 。 为 铸 坯 表 面 辐 射 率 风 为界 面 热 阻 《 ， · 阴 为 斯 蒂 芬 一 波 尔 兹 曼 常 数 一 吕 ， · 对 几 为铸坯 表 面温 度 为结 晶器 表 面温 度 为渣 膜 导 热 系 数 ， 咋 为保 护渣 渣 膜 厚度 ， 为 吸 收 系数 为结 晶器 内总 的热流 密 度 ， 。 为通 过 渣 膜 的 导 热 流 通 过 渣 膜 的辐射 热流 久为 辐 射传 热 系 数 ， · 天 。 为 导热 阻 ， · 阴 。 为 辐 射 热 阻 ， · 阴 ， 为综合热阻 · 因此 ， 通 过 结 晶器 的热流 密度 按下式求得 爪一 一 ， 弋 ， 二一二二一 丁一一，二一，二几一万 · 勺 ‘ ‘ 一 ’ 一 幼 式 中渣 膜 的 导热系 数 由保护渣 的化学成 分 确定 式 中渣 膜厚度 碑决定 于凝 固坯壳的线性 收缩 及 结 晶 器 的倒 锥 度 界 面 热 阻 ’ 取 决 于 渣 膜 与 结 晶 器 壁 、 坯 壳 的 接 触 状 态 ， 即 取 决 于 保 护 渣 的 溶 化 温 度 、 结 晶 器 壁 热 面 温 度 、 坯 壳 表 面 温 度 可 见 ， 利 用式 ， 便 可 求 出结 晶器 的热流 ， 计 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．1999．01．004

”14· 北京科技大学学报 1999年第1期 算钢水的传热状态，预测铸坯的凝固进程，分析 凝固壳的力学行为、液渣剪应力和固体渣摩擦 不同成分的保护渣的传热行为及其对铸坯凝固 力，钢水静压力也未考虑 过程、凝固质量的影响. 求得铸坯断面节点温度基础上，利用式(13) (2)传热方程的描述 计算出结晶器弯月面下某一位置的气隙宽度： 作为传输现象，一般方程可以写成： 0,9.-)学-m0党 W (13) =-9-n号7-g阁 oc Dt 式中：G,为弯月面下距离为H处由于铸坯线收缩 其中：p为密度(kg/m);cv为定容比热容(kJ/kg· 出现的气隙宽度(mm);i=1为铸坯表面节点； ℃)；T为温度(K):t为时间(s);p为压强(Nm)； i=i为最后凝固节点；T为钢的固相线温度 g为热通量(W/m):v为速度(ms);t为切应力 (K);T为铸坯节点温度(K)；E为钢的线收缩系 (N/m). 数(1/℃)：W为结晶器宽度(mm);H为弯月面下 为简化计算，假设：铸坯为不可压缩材料，忽 距离(mm);0a为结晶器的倒锥度(%). 略因粘滞性而引起的能耗，忽略拉坯方向的铸坯 1.3渣膜温度场计算 传热，铸坏只存在导热传热；铸坯以拉速V匀速 假设结晶器与铸坯气隙内充满渣膜，且渣膜 运动，且铸坏是稳态导热，钢的比热、导热系数与 内温度呈线性梯度变化，这样，渣膜内的温度分 铸坯的空间位置无关，只是温度的函数，由此，方 布可由式(14)求得： 程(8)可简化成： Ts-Ta aTa,aT、,a,aT、 R (14) 、( (9) GH 式中，R,为弯月面下距离为H处渣膜内温度梯度 式中，为导热系数，W/(m·K). (K/mm). ①几何条件0≤x≤L,0≤y≤S(见图1). 1.4渣膜的液、固态及厚度计算 ②初始条件t=0,0≤x≤L,0≤y≤S,T=T 有了温度场分布，就可以根据式(15)、(16)预 (浇铸温度). 测已知熔化温度的保护渣渣膜的液、固状态及各 ③边界条件0<1≤1：（钢水在结晶器内的滞 自的厚度 留时间)： Tsunt Tmct x=L,0≤y≤S时，-r=g d=- (15) (10) RH ,OT ds=de-d (16) y=S,0≤x≤L时，- =9 (11) 式中，Te为保护渣凝固温度(K);d,为液态渣厚 对于方坯：9.=9，=9a=9a=9。+g:(（12) 度(mm);d、为固态渣厚度(mm);d。为渣膜总厚度 利用上述传热数学模型，计算结晶器内钢水 (mm). 的凝固传热，求出铸坯断面上的节点温度T, 2计算结果及讨论 L [0,0] [N,0] 计算用连铸保护渣成分、物性示于表1和表2. 表1保护渣化学成分（质量分数） % 序号 Cao SiO2 Na2O F Mgo Al2O3 35.035.0 9.0 5.0 <2.0<3.5 2 32.0 30.3 13.07.0 5.2 3 35.030.0 3.5 4.5 9.5 表2保护渣的物性 [0, [N.N] 序号熔化温度/℃粘度Pa·s熔速/m·min钢种 图1差分方程的网格及边界条件示意图 1100 3.1 20 碳结构钢 1.2气隙宽度计算 1030 1.4 25 高碳钢 气隙的形成非常复杂，为了计算方便，δ-+y 3 1175 2.7 35 不锈钢 的固态相变不予考虑，认为奥氏体是唯一的固相：

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 算 钢 水 的传 热 状 态 ， 预 测 铸 坯 的 凝 固 进 程 ， 分 析 不 同成 分 的保护 渣 的 传 热 行 为 及 其 对铸 坯 凝 固 过程 、 凝 固质量 的影 响 传热方程 的描 述 作 为传输 现象 ， 一 般 方 程 可 以 写 成 召 己尸 升 一 甲 · 一 母毛二 甲 · 一 · 甲 一 咨 ” 一 、 刁 ’ · 其 中 为密 度 ， 。 为定容 比热容 · ℃ 为 温 度 为 时 间 为 压 强 ， 为 热 通 量 ， 为 速 度 耐 为 切 应 力 为 简化 计 算 ， 假 设 铸坯 为 不 可 压 缩 材料 ， 忽 略 因 粘 滞 性 而 引起 的 能 耗 ， 忽 略拉 坯 方 向的铸 坯 传 热 ， 铸 坯 只 存 在 导 热 传 热 铸 坯 以 拉 速 匀 速 运 动 ， 且 铸 坯 是 稳 态 导 热 ， 钢 的 比热 、 导 热系 数 与 铸 坯 的 空 间位 置 无 关 ， 只 是 温 度 的 函 数 由此 ， 方 程 可 简化 成 凝 固 壳 的 力 学 行 为 、 液 渣 剪 应 力 和 固 体 渣 摩 擦 力 ， 钢 水静压 力也 未考虑 求 得 铸 坯 断 面 节 点 温 度基 础 上 ， 利 用 式 计 算 出结 晶器 弯月 面下 某 一位置 的气 隙宽度 占 班 氏 班 ‘ ，，一 昏 了一 一 了 才 万 百 一 毛刀 俪 百 ‘ 式 中 。 为弯月 面下距 离为 处 由于 铸坯 线收缩 出 现 的 气 隙 宽 度 为 铸 坯 表 面 节 点 ‘ 为 最 后 凝 固 节 点 。 ， 为 钢 的 固 相 线 温 度 不为 铸坯 节 点 温 度 为钢 的线 收缩 系 数 ℃ 砰 为 结 晶 器 宽 度 为 弯月 面 下 距 离 为结 晶器 的倒 锥 度 渣膜温度场 计 算 假 设 结 晶器 与铸坯 气 隙 内充 满渣 膜 ， 且 渣 膜 内温 度 呈 线 性 梯 度 变 化 ， 这 样 ， 渣 膜 内 的 温 度 分 布 可 由式 求 得 己 刁 己 己厂 不万 毛厂 林不不 石下 以石下 “ “ 天 “ “ “ 兀 一 ， — 万 式 中汉 为 导热 系数 ， · ①几何条件 。 ‘ ‘ ， ‘ 少三 见 图 ② 初 始 条 件 ， 丛 ‘ ， ‘ 丛 ， 浇铸温度 ③边 界 条 件 拯 结 钢 水 在 结 晶 器 内的滞 留时 间 ， 己 ‘ ‘ 日寸 ， 一 又夭二 、 一 一 了 一 ” ” 己 夕 ， ‘ 时 ， 一 久母二 、 一 ’ 一 一 ” ‘ ’ 刁 对于 方 坯 守 二 吼 ， 守 。 。 、 。 ， 叮 宁 利 用 上 述 传 热 数 学 模 型 ， 计 算 结 晶 器 内钢 水 的凝 固传 热 ， 求 出铸坯 断 面上 的节 点温 度 不 式 中 ， 。 为 弯月 面下距 离为 处渣膜 内温度梯 度 们 渣 膜 的液 、 固态及厚度计 算 有 了温度 场分 布 ， 就 可 以根 据式 、 预 测 已 知熔化 温度 的保 护渣 渣 膜 的液 、 固状 态及 各 自的厚度 三 ‘、了了 ︸ ︸、︸ 、产产 翌三二些 万 人 二 碑一 式 中 ， ， 为 保 护渣 凝 固温 度 为液 态 渣 厚 度 为 固态渣 厚度 咋为渣膜 总厚 度 计算结果及讨论 ， 一 以 口「 ， 口口 — 」厂 计算 用连铸保护渣成分 、 物性示 于 表 和 表 表 保护渣化学成分 质量分数 序号 灸 表 保护渣 的物性 序号 熔化温度 ℃ 粘度用 熔速 · ‘ 钢种 图 差分方程的网格及边界条件示意 图 气隙宽度计 算 气 隙 的 形 成 非 常 复 杂 ， 为 了 计算 方 便 ， 。 下 的 固态相 变不 予 考 虑 ， 认 为奥 氏体是 唯 一 的 固相 碳结构钢 高碳 钢 不 锈钢 ︸ 日，，︷、了︶亡

Vol.21 No.1 朱立光等：连铸结晶人保护渣膜状态的数学模拟 ·15· 2.1结晶器与铸坯间气隙及渣膜状态 壁与铸坯的固一固摩擦，恶化了润滑条件. 结晶器与铸坯之间的气隙宽度，在结晶器高 (2)拉坯速度， 度方向上逐渐增大，因而渣膜厚度也逐渐增 以1*保护渣为例，浇铸温度为1550℃条件 大.以1*保护渣为例，计算其在拉速等于1.5 下拉坯速度对气隙内渣膜状态的影响计算结果 m/min,浇铸温度为1550℃条件下在结晶器气隙 示于图4，结果表明，拉坯速度对渣膜状态的影响 内的渣膜存在状态.计算结果示于图2，可见总的 很复杂：l.5m/min拉速时，在结晶器出口前液渣 渣膜厚度等于结品器与铸坯之间气隙宽度，并逐 消失；1.7m/min时，在结晶器出口处仍存在0.17 渐增大，液态渣膜在距离弯月面400mm之前基 mm厚的液渣膜；1.9m/min时，在离弯月面40 本保持不变，400mm后急制衰减，至600mm处， mm处，液态渣膜就消失了；但2.1m/min拉速时， 液态渣膜消失，全部为固态渣膜， 却始终存在液态渣膜，能够起到良好的润滑效 果.可见，从保持结晶器液体润滑的角度出发，对 于一定熔化温度的保护渣，有一个最佳的拉坯速 0.8 度，低于或高于该速度，都会使液态渣膜过早消 失，不能发挥润滑作用. 0.6 人 0.25 V/m.min 0.4 0.20 1.7 0.2- 0.15 0 0.10 0 2.1 010 203040506070 0.05 H/cm 1.9 图2气隙内液固渣膜状态及厚度变化 0 010 203040506070 2.2渣膜状态影响因素分析 H/cm (1)保护渣熔化温度， 图4拉坯速度对液态渣膜的影响 图3表示拉速等于l.5m/min、浇铸温度为 (3)浇铸温度， 1550℃条件下不同熔化温度的保护渣在气隙内 拉速等于1.8m/min使用3渣时浇铸温度对 液体渣膜的存在状态，由图可见，具有较低熔化 渣膜状态影响的计算结果示于图5，结果表明，较 温度的保护渣，如2保护渣，Ts为1030℃，即使 高的浇铸温度，由于铸坯表面温度高，液态渣膜 在结晶器出口处，仍然保持厚度为0.17mm液渣 厚度较大.对于一定熔化温度的保护渣，在采取 膜，而3”保护渣，T为1175℃，在弯月面以下 低温浇铸时，很可能由于液态渣过早消失而出现 400mm处液态渣膜就已消失.可见，在上述连铸 润滑不良，因此，应针对不同的浇铸温度制度设 条件下，2"保护渣能够提供结晶器全程液态润 计肯有相应熔化温度的保护渣. 滑，1“，3渣，则在结晶器下口附近，出现结晶器铜 0.25 0.16 Ty/K Te/K 0.20 1303 0.12 1953 1823 0.15 1373 ww 0.08 0.10 1843,1773, 0.04 0.05 1883 、1448 0 0 0 10 20 3040506070 0 10 203040 506070 H/cm H/cm 图5浇铸温度对液态渣膜厚度的影响 图3熔化温度对液态渣膜厚度的影响

朱 立光等 连铸结晶 人保护渣 膜状态 的数学模拟 结 晶器 与铸坯 间气隙及渣 膜状态 结 晶 器 与铸坯 之 间的气 隙宽度 ， 在 结 晶器 高 度 方 向 上 逐 渐 增 大 ， 因 而 渣 膜 厚 度 也 逐 渐 增 大 以 “ 保 护 渣 为 例 ， 计 算 其 在 拉 速 等 于 耐 ， 浇 铸温 度 为 ℃ 条 件 下 在 结 晶器 气 隙 内的渣 膜存 在 状态 计算 结 果 示 于 图 ， 可 见 总 的 渣 膜 厚 度 等 于 结 晶 器 与铸坯 之 间气 隙宽度 ， 并 逐 渐 增 大 ， 液 态 渣 膜 在 距 离 弯 月 面 之 前 基 本保 持不 变 ， 后 急剧 衰减 ， 至 处 ， 液 态渣 膜 消 失 ， 全 部 为 固态渣 膜 壁 与铸坯 的 固一固摩 擦 ， 恶化 了 润 滑条件 拉坯 速 度 以 “ 保 护 渣 为例 ， 浇 铸 温 度 为 巧 ℃ 条件 下 拉 坯 速 度 对气 隙 内渣 膜 状 态 的影 响 计算 结 果 示 于 图 结 果 表 明 ， 拉 坯 速度 对渣 膜 状态 的影 响 很 复 杂 耐 拉 速 时 ， 在 结 晶 器 出 口 前 液 渣 消 失 而 时 ， 在 结 晶 器 出 口 处仍存在 厚 的 液 渣 膜 时 ， 在 离 弯 月 面 处 ， 液 态渣 膜 就 消失 了 但 拉速 时 ， 却 始 终 存 在 液 态 渣 膜 ， 能 够 起 到 良好 的 润 滑 效 果 可 见 ， 从保 持 结 晶器 液 体 润 滑 的角 度 出发 ， 对 于 一 定 熔 化 温度 的保 护 渣 ， 有 一 个 最 佳 的拉坯 速 度 ， 低 于 或 高 于 该 速 度 ， 都 会 使 液 态 渣 膜 过 早 消 失 ， 不 能 发挥 润 滑作 用 脚 一 ’ 卜 曰、一 省日 省日已 、 一卜 古 月 图 气隙 内液固渣膜状态及厚度变化 一 心 ’ 必 、 渣 膜状态影 响 因素分析 保 护渣 熔 化温 度 图 表 示 拉 速 等 于 而 、 浇 铸 温 度 为 ℃ 条 件 下 不 同熔 化 温 度 的 保 护 渣 在 气 隙 内 液 体渣 膜 的存 在 状 态 ， 由 图 可 见 ， 具 有 较 低 熔 化 温度 的保 护 渣 ， 如 保 护 渣 ， 几 为 ℃ ， 即 使 在结 晶器 出 口 处 ， 仍 然 保 持 厚 度 为 们 液 渣 膜 ， 而 保 护 渣 ， 爪 为 ℃ ， 在 弯 月 面 以 下 处液 态渣 膜 就 已 消 失 可 见 ， 在 上 述 连 铸 条 件 下 ， 保 护 渣 能 够 提 供 结 晶 器 全 程 液 态 润 滑 ， “ ， 渣 ， 则 在 结 晶 器 下 口 附近 ， 出现 结 晶器 铜 图 拉坯速度对液态渣膜的影响 浇铸温度 拉 速等于 使用 “ 渣 时浇铸 温度 对 渣 膜状 态影 响 的计算结 果 示 于 图 结 果 表 明 ， 较 高 的 浇 铸 温 度 ， 由于 铸 坯 表 面 温 度 高 ， 液 态 渣 膜 厚 度 较 大 对 于 一 定 熔 化 温 度 的保 护 渣 ， 在 采 取 低 温 浇 铸 时 ， 很 可 能 由于 液 态 渣 过 早 消失 而 出现 润 滑 不 良 ， 因此 ， 应 针 对 不 同 的 浇 铸 温 度 制 度 设 计 肯有相 应熔 化温 度 的保护渣 一 苏夕 洲 、 、 一 一 ‘ 、 ‘ 、 、 科、 、 二 厂万号一七今 夕叮 、 ‘ 丫 ‘ ’ “ ” ‘ ’ ’ 入 日 八︸ 、讨 、日曰 图 熔化温度对液态渣膜厚度的影响 产刀 图 浇铸温度对液态渣膜厚度的影响

·16· 北京科技大学学报 1999年第1期 参考文献 3结论 】王新华，赵沛，周荣章.高速连俦技术中的关键技术. (1)结晶器与铸坯之间的气隙宽度在结晶器 见：中国金属学会炼钢委员会编，第八届全国炼钢学术 高度方向上逐渐增大，因而渣漠厚度也逐渐增 会议论文集.桂林，1990.58 大 2张贺林，朱果灵，高速连铸用连铸保护渣.钢铁研究学 报，1993,5(2)：17 (2)具有不同熔化温度的保护渣，在气隙内 3 Emi M.An Overview for Requirement of Continuous 液固态渣膜状态不同，熔化温度越低，液态渣膜 Casting Mold Fluxes.In:Washington Iron and Steel 越厚，结晶器内液态渣膜保持长度越大， Society,ed.Wshington:Steelmaking Conference Proceed (3)对于一定熔化温度的保护渣，有一个最 ings,1991.615 佳的拉坯速度，低于或高于这一速度，都会使液 4 Rama Bommaraju.Optimium Selection and Applica- 态渣膜过早消失，不能发挥应有的润滑作用， tion of Mold Fluxes for Carbon Steel.In:Washington (4)对于一定熔化温度的保护渣，低温浇铸 Iron and Steel Society,ed.Washington:Steelmaking 时，很可能由于液态渣过早消失而出现润滑不 Conference Proceedings,1991.131 良，因此，应针对不同的浇铸温度制度设计具有 5朱立光，高速连铸保护渣性能及保护渣设计专家系统 研究：【学位论文].北京：北京科技大学冶金学院，1997 相应熔化温度的保护渣. Mathematical Simulation for State Film in C.C.mold Zhu Liguang,Wang Shuoming,Jin Shantong 1)Department of Metallurgy,Hebei Institute of Technology.Tangshan 063009.China 2)Metallurgy School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The solidification model is set up based on consideration with mold flux as heat trans- ferring medium.The size and width of gap due to contraction of steel in mold can be calculated, and temperature,width and state of slag film in gap are determined.The mold flux lubrication abil- ity supports the increase of draw velocity in continuous casting. KEY WORDS continuous casting;mold;flux;mathematical simulation

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 参 考 文 献 结论 结 晶器 与铸坯 之 间 的气 隙宽度 在 结 晶器 高度 方 向上 逐 渐 增 大 ， 因 而 渣 漠 厚 度 也 逐 渐 增 大 具 有 不 同熔 化 温 度 的 保 护 渣 ， 在 气 隙 内 液 固态 渣 膜 状 态 不 同 ， 熔 化 温 度 越 低 ， 液 态 渣 膜 越厚 ， 结 晶器 内液 态渣 膜保持 长度越大 对于 一 定 熔化 温 度 的 保 护 渣 ， 有 一 个 最 佳 的 拉 坯 速 度 ， 低 于 或 高 于 这 一 速 度 ， 都 会使 液 态渣膜过早 消失 ， 不 能 发 挥 应有 的润 滑作用 对 于 一 定 熔 化 温 度 的 保 护 渣 ， 低 温 浇 铸 时 ， 很 可 能 由 于 液 态 渣 过 早 消 失 而 出 现 润 滑 不 良 ， 因 此 ， 应 针 对不 同 的 浇 铸 温 度 制 度 设 计 具 有 相 应熔 化温 度 的保 护 渣 王 新 华 ， 赵 沛 ， 周 荣 章 高速 连铸技 术 中 的关键技 术 见 中国金属学 会炼钢委员会编 第八届全 国炼钢学术 会议论文集 桂林 ， 张贺林 ， 朱果 灵 高速 连铸用连铸保护渣 钢铁研究学 报 ， ， 咖 ， ， 刃 · · ， · ， 朱 立 光 高速 连铸保 护渣性 能及 保护渣 设计 专家系 统 研究 学位论文 北京 北京科技大学冶金学 院 ， ，， ， 肠 ，， ， 刀 扩 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ·