文章标题：基于双温度场耦合的铜板坯水平连铸过程有限元模拟

文章作者：刘劲松 1，2 ，张良利 1 ，王松伟 2 ，孔凡亚 2 ，刘羽飞 3 ，张 旺 3
关 键 字：水平连铸；数值模拟；结晶器；温度场；流场
文章摘要：以铜合金板坯水平连铸过程为研究对象，利用有限元软件建立了板坯连铸结晶器的三维稳态模型，对结晶 器内铜液凝固降温和冷却水升温进行“双温度场”同步耦合模拟计算，分析了结晶器结构中冷却水温度场、速度场等分 布规律及其与铜液凝固过程之间的内在联系。 结果表明，当铸造温度为 1 170 ℃，进水温度为 28 ℃时，铜套壁面与石墨 板壁面温度场整体均以“双涡”形式分布，平均温度分别为 179.68、340.88 ℃；当铜套的进口水压分别为 0.4、0.5、0.6 MPa 时，与之对应的铸坯凝固时间分别为 27.82、13.76 和 9.76 s，即凝固速率加快，芯部的冷却强度加大，结晶线的弯曲弧度 减小；当出口水压增大时，铸坯边部的温降减缓，冷却强度降低，结晶线的弯曲弧度也随之减小。