连铸过程结晶器内钢水凝固收缩计算研究

连铸过程，尤其是高拉速连铸过程结晶器铜管的锥度对连铸的连续性/连铸坯的质量及连铸的安全性有重要影响。而连珠结晶器铜管的锥度设计离不开对连铸过程连铸坯的传热/凝固及凝固收缩的研究，连铸过程凝固收缩带来的是坯壳与结晶器内壁面之间气隙的形成，尺寸虽小，但其热阻可以占到整个热阻的80%以上。

中冶华天工程技术有限公司的学者针对连铸结晶器铜管的锥度设计问题，采用凝固收缩——传热反馈调节计算方法，对130mm*130mm连铸结晶器内的传热/凝固及凝固收缩进行了计算研究，并与传统的利用假设的热流密度进行连铸坯锥度设计的计算方法进行对比。结果表明该计算方法可以有效地模拟实际连铸过程中角部区域凝固收缩对热流密度及温度分布的影响。针对CB300-V钢种，断面130mm*130mm连铸坯在3m/min拉速下的计算结果为：凝固坯壳角部温度1250℃，与经典热流公式计算的角部温度700℃有明显差别，面中心处明显的收缩开始于距结晶器上沿0.4m的位置，凝固收缩的数值集中在0.0002m的范围内，角部最大收缩量威0.001575m。随着距表面距离的加大，凝固收缩呈减小趋势，凝固收缩的减少量与距离呈非线性关系。