连铸凝固传热时液相有效导热系数的定量化

连铸过程中，为方便、快捷甚至达到在线获得铸坯内凝固进程及其热状态信息，以对工艺参数进行实时优化和调整，前人多通过建立基于二维切片法的非稳态凝固传热数学模型来实现。对于该模型的精确性和可靠性!在考虑铸态钢的导热系数和比热容等热物理参数非线性特性的同时，冶金研究者还提出了等效比热容和液相有效导热系数，以描述凝固过程中潜热的释放以及铸坯内液相对流对凝固传热的影响。

　　华南理工大学的学者在已验证的电磁-热-溶质传输耦合模型的基础上，以某钢厂同时装配有M-EMS和F-EMS的方、圆坯先进铸机为研究对象，对二维切片凝固传热模型中液相有效导热系数的放大倍数m值进行了定量化研究。结果表明，溶质再分配作用下，方、圆坯凝固终点处的钢液液相线温度较浸入式水口入口处的分别约下降了23.27和5.54℃；与二维切片模型相比，采用耦合模型计算时，铸坯凝固终点位置分别后移了1.8和0.9m；为保证同时准确获取铸坯表面温度分布状态及其内部凝固终点位置，在本方、圆坯工况下，二维切片模型中纯液相和糊状区内液相有效导热系数放大倍数的推荐值范围分别为2.2~2.4和1.1~1.2。