异形坯连铸坯壳应力与鼓肚变形分析

摘要

坯壳应力引起的鼓肚变形是影响铸坯质量的重要因素,为防止过大的鼓肚变形,依据湍动能理论、热流传递理论和粘弹性理论,建立了异形坯三维热力耦合模型,开发了鼓肚分析软件,从而避免了漏钢事故的发生。该模型将温度场和应力场的计算相互耦合,交替进行。结果表明异形坯截面最危险点位于腹板中部,其次为翼板中点,在两者相结合的圆角部,由于凝固坯壳比较薄,其应力值也比较大;当坯壳厚度小于20mm时,两点的鼓肚变形量将分别超过其极限变形量,铸坯出结晶器时必然发生漏钢事故。该模型通过预测坯壳应力和鼓肚变形量为现场安全生产提供了理论依据。