矩形坯连铸结晶器铜管构型优化

1 论文标题：矩形坯连铸结晶器铜管构型优化

2 作者信息：田 臻, 孙立根*, 庞晓凯, 胡岩卓, 钟存虎, 古 毅：华北理工大学冶金与能源学院，河北 唐山

3 出处和链接：田臻, 孙立根, 庞晓凯, 胡岩卓, 钟存虎, 古毅. 矩形坯连铸结晶器铜管构型优化[J]. 冶金工程, 2024, 11(2): 63-71. https://doi.org/10.12677/meng.2024.112008

4 摘要：管式结晶器易于变形的问题限制了矩形坯连铸拉速的提高。为此本研究设计了不同形式水槽结构的矩形坯结晶器铜管，通过有限元方法计算了铜板的温度分布、应力分布与节点位移，分析了三个不同类型结构对结晶器寿命的影响。结果表明，大倒角弧形水槽矩形结晶器构型最佳，且结构优化后结晶器变形程度降低，铜板传热能力和冷却均匀性显著提高。其中在温度分布上，铜板热面最高温度下降7℃~8℃，平均温度下降3℃~4℃，角部温度变化最小。在应力应变分布上，应力变化最大截面的应力应变呈层状有序分布，且水槽和倒角周围应力变化率下降至10%~20%，水槽根部平均节点位移在5.85 × 10−5 m。