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1、凝固传热分析 钢锭凝固和冷却过程传热属于非稳态传热，钢锭内固相区传热是传导传热， 在液 相区和液固两相区内除传导传热外， 各种原因引起的流体流动对传热也有重要影 响。钢锭凝固时放出大量潜热，显著地改变了有关传热的各项物理参数。 图2-2 为1.4t 钢锭凝固时钢锭 -钢锭模之间的平均传热系数- h与时间的变化 关系。从图 2-1，图2-2 可见：浇注时坯壳表面温度立即下降，此时坯壳与模壁 紧密接触， 传热系数 - h最大。大约1020 分钟后表面温度出现波动， 锭重不同， 温度波动时间不同， 这段时间内气隙不稳定地出现，随后形成稳定气隙， 这时平 均传热系数 - h相当于纯辐射传热系数，表明钢
2、锭-钢锭模之间产生稳定气隙后钢 锭-钢锭模之间传热以辐射传热为主。锭模与大气间传热方式为对流和辐射传热； 钢锭与保护渣， 保温剂以及和绝热板之间有化学反应发生，其传热较为复杂。 鉴 于绝热板与保温剂导热系数低， 其传热热阻主要集中在通过绝热板的传导传热过 程，因此可将钢液与保温绝热材料的传热简化为不同介质间的传导传热。保护渣 与大气之间的传热被认为是辐射与对流的综合。 钢锭固相区的传热是传导传热。 钢锭液相区内受热浮力驱动的自然对流的影 响，其中的传热现象要比固相中复杂的多。除热传导之外， 液相与固相之间还发 生对流换热， 要想准确的模拟铸锭的传热过程，就需要知道液相穴内熔融金属的 流动状态，这就需要对紊流 N-S 方程和能量方程联立求解， 这就增加了问题的复 杂性。为了解决这个问题，E A Mizikar 46 认为液相内充分混匀，把对流换 热的影响归于有效导热系数Keff，这样，钢锭任何时刻的传热方程就转化成一个 导热方程。 凝固潜热释放是所有凝固过程的必然现象，经推算，钢锭在冷却至脱模温度 时所散失的热量中，约有 80%以上来自于凝固潜热的释放 48。另外，钢锭凝固的 大部分时间内， 固液两相区占据了钢锭很大一部分。数值计算中， 合理地描述凝 固潜热释放规律对准确预报钢锭凝固过程和温度分布显得十分重要。
