連鑄結(jié)晶器內(nèi)渣膜水平傳熱模擬研究.pdf

1、結(jié)晶器內(nèi)的傳熱對鑄坯的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，保護渣作為結(jié)晶器內(nèi)熱量傳遞的一個必經(jīng)通道，其傳熱性能是當今保護渣研究領(lǐng)域最熱門的課題，也是保護渣最重要的功能之一?？刂票Ｗo渣在結(jié)晶器內(nèi)的傳熱，對連鑄工藝的順行和鑄坯表面質(zhì)量的改善都起到十分重要的作用。
　　保護渣的傳熱過去一般通過測試其結(jié)晶性能、導(dǎo)溫系數(shù)、熱擴散系數(shù)及消光系數(shù)等來衡量保護渣傳熱能力的大小，不能定量和直接得到保護渣在結(jié)晶器中的渣膜熱流。本文開發(fā)和提出了結(jié)晶器渣膜熱流模擬儀

2、裝置及熱流密度表征方法，該裝置和方法用水冷傳感器模擬結(jié)晶器，浸入1400℃液渣，通過采集進出水溫差，程序計算后便可得到保護渣熱流密度，所測熱流密度包括了傳導(dǎo)傳熱和輻射傳熱，反映了液渣、固態(tài)渣膜及Cu-渣界面整個傳熱過程，較為真實地模擬了實際結(jié)晶器中保護渣的傳熱行為。對工業(yè)渣進行實驗室研究，從熱流密度、晶體形貌、礦物組成、晶粒大小等方面比較，發(fā)現(xiàn)模擬和實際具有良好的對應(yīng)關(guān)系。通過大量試驗，得到了結(jié)晶器渣膜瞬時平均熱流密度定量化公式，即q＝

3、a-bt。此外，建立了常規(guī)板坯保護渣在不同拉速下的平均熱流密度與工業(yè)結(jié)晶器綜合熱流密度之間的關(guān)系，使之與工業(yè)在線檢測相對應(yīng)。本文還對保護渣組分（堿度R、F-、Na2O、Al2O3、MgO、B2O3、Li2O及 MnO）及物理性能（熔點、粘度、渣膜厚度及結(jié)晶率）對熱流密度的影響進行了研究，得到了化學(xué)組分和物理性能對保護渣傳熱影響的規(guī)律及定量的關(guān)系式，對保護渣科學(xué)配渣傳熱指標提供了可靠的理論依據(jù)。
　　最后，本文利用渣膜熱流模擬裝置和