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二冷传热系数作为连铸过程中的重要工艺参数,对铸坯在线凝固传热模型计算的准确性和二冷配水及动态控制模型的精度均有着至关重要的影响。因此,必须准确确定出连铸二冷段各区的传热系数。本文以国内某钢厂的220mm×1800mm宽厚板坯连铸机为研究对象,基于热成像测温建立了连铸二冷传热系数的反算模型,并考察了拉速、过热度和水流密度对二冷传热系数的影响。本文的主要研究内容和获得的主要结论如下:1.进行二冷喷嘴的冷态性能测试。包括测试喷嘴的冷态流量特性、水流密度以及喷嘴喷射角的大小。通过水流密度的横向变化规律,确定了传热边界条件的加载规律。2.建立宽厚板坯二冷传热系数的反算模型。基于凝固传热模型和采用FLIR红外热成像仪测定的连铸板坯表面温度值,以大型有限元仿真软件ANSYS为计算工具,通过采用切片单元思想,建立求解宽厚板坯二冷区铸坯表面的对流传热系数的反算模型,论述模型中相关计算参数的处理方法。3.分析了拉速、过热度和二冷水流密度对二冷段各区铸坯表面对流传热系数的影响。随着铸坯表面温度的升高,二冷传热系数略微降低。与拉速和过热度相比,水流密度对二冷传热系数的影响最为显著,随着水流密度的提高,传热系数明显增加。本文忽略铸坯表面温度的影响,对二冷段各区的传热系数h(W/m2·℃)和水流密度w(L/m2·min)进行了拟合并得到如下表达式:ZONE2:h=300.976w1.00077(R=0.99997)ZONE3:h=271.135w1.00049(R=0.99968)ZONE4:h=223.385w.1.00476(R=0.99977)ZONE5:h=221.295w1.00636(R=0.99966)ZONE6:h=172.319w1.01799(R=0.99965)ZONE7:h=94.183w1.08156(P=0.99946)4.采用射钉法对反算模型进行了验证。说明反算模型具有很高的准确性。