516 北京科技大学学 报 2000年第6期 12 板宽1300mm,拉速1.2m/min 220板宽1300mm,拉速1.2m/min 10 外弧 190 外弧 160 内弧 内弧 130 0 100 0 60 120180240300 0 6001200180024003000 hE高等月年点mm tis 图1坯壳厚度与铜板温度变化.()铸坯宽度14处坯壳厚度分布； b)结晶器宽面距中心435mm处铜板内热电偶温度随浇注时间变化关系 Fig.1 Variations of shell thickness and copper wall temperatures 30加硫：板宽1300mm, 12厂 加硫：板宽1300mm 25拉速1.2m/min(考虑硫扩散)4 10 拉速1.2m/min 漏钢：铸坯宽1000mm 20 8 拉速lm/min 15 10 6中0000o00000000° o00c000 4 △漏钢 ·加硫 2 0 0 200 400 6008001000 0 50 100150200250300 lE等月蜂点/mm 【疑钟乐中o/mm 图2不同条件下还壳厚度分布.()内弧还壳厚度；(b)距弯月终点120mm内弧还壳 Fig.2 Distribution of shell thickness under different conditions 得到的坯壳厚度远大于实际坯壳厚度，说明用 漏钢坯壳来研究坯壳厚度分布是不够合理的. 渣圈 13讨论 (1)结晶器弯月终点与钢水液面距离确定， C液渣 如图3所示，在结晶器内由于钢水表面张力c 的作用，形成了具有弹性薄膜性能的弯月形曲 0 面(AB曲面)，它能抵抗撒小的应力作用.在弯 月形曲面的下端部，由于结晶器铜板的冷却作 用迅速形成了初生坯壳.在研究坯壳厚度时，定 钢水 义钢液弯月形曲面底部与初生坯壳的连接处为 弯月终点(A点)，钢液弯月面与钢液面的交点 结晶器铜板 坯壳 为弯月始点(B点).在生产现场，弯月面有时与 图3保护渣下弯月面及初生坯壳形成示意 钢水液面(BC液面)混淆使用.假定全部弯月面 Fig.3 The shape of meniscus and initial solidified shell 为近似1/4圆弧，弯月面处受液渣与钢水界面张 保护渣表面张力可通过式(2)得到，式中k 力0m,的作用，不考虑结晶器振动，可以采用式 为表面张力因素，x为物质i的质量分数，具体 (1)计算全部弯月面曲率半径”，该曲率半径可 数值见表1.由于缺乏更高温度下的数据，故只 近似看成弯月终点与钢水液面间的距离. h-5310-2a 能以1400℃数据进行计算. (1) G=∑kx (2) 0m-,=0m-c0s0 将表1值代入式(2)则保护渣表面张力为： 式中，P,p,分别为钢水和液渣密度，8接确角. G,=35.44×4.8+37.73×3.4+2.24×6.2+11.0×1.5+一 51 6 . 北 京 科 技 大 学 学 报 2 00 年 第 ` 期 板宽 1 30 刃。 r n , 拉速 1 . 2 m l/ ” in 六1 1井巨 l 0 nUO 八jt ǐ 1 ù 山, 96 内、ù 20 ,三. 几,1 1 ,且. 、p矛 口, ù者仪 6 0 12 0 180 24 0 3 0 0 0 60 0 1 2 0 0 1 80 0 2 4 00 3 0 00 h 距 离 . 月 终点 /由 m t/ s 图 1 坯壳厚度 与铜板温度变化 . (a) 铸坯宽度 114 处坯壳厚度分布 ; 伪) 结 晶器宽面距 中心 43 5 m m 处铜板内热 电偶温度随浇注时间变化关系 F褚 · 1 Va iar iot n s o f s h e l th i e kn 哪 a o d co PeP r w a l et m P e ar 恤er s 加硫 : 板 宽 1 300 m m , 拉速 l . Z n 州m in( 考 虑硫 扩散 ) 漏钢 : 铸坯宽 1 0 0 」户 . , 材 1 ~ 一 矛~ 拓 么 冲口 1采 1 r n j 们以】n 一 一 b 加 硫 : 板 宽 1 3 0 0 m m 拉速 1 . 2 n 岁m i n 0 ō 内 ùf ù、 2 o 。两吻吻 。 o 汹咖 。 `, 0 R64 内` 0 门几. 月且 昌 、者积 0 ù, , l `甘 昌 ù者袱 △ 。 漏 钢 加 硫 40() 600 800 1 0 00 0 50 100 1 5 0 棍有 月 终 点 /m m 服. 二 中 心 Z n l n 不 同条件下坯壳厚度分布 . (a) 内弧坯壳厚度 ; ( b) 距弯 月终点 1 20 m m 珑 · 2 D is t ibr u iot n o f 争h e u t h ic kn se s u n d e r d硫er n t c o n d iot n s 2 0 0 2 5 0 300 内弧坯壳 n 八“ ,山 I 内乙一组互 得到 的坯 壳厚度远 大于实 际 坯壳厚度 , 说 明用 漏钢坯 壳来研究坯 壳厚度分 布是不 够合 理的 . L 3 讨论 ( l) 结晶 器弯 月 终点与钢水 液面距离确 定 . 如 图 3 所 示 , 在结 晶器 内 由于钢水表面 张力 氏 的作用 , 形 成 了具有弹 性薄膜性 能的弯月形 曲 面 侧刀 曲面 ) , 它 能抵抗微 小的应力作用 . 在弯 月形 曲面 的下端 部 , 由于结 晶器铜 板的冷却作 用迅速形成 了初 生坯壳 . 在研究坯壳厚度时 , 定 义钢液弯月形 曲面底部与初 生坯壳 的连接处为 弯月 终 点 (A 点 ) , 钢液弯 月 面与钢 液面 的交 点 为弯 月始 点 ( B 点 ) . 在生产现场 , 弯月面有 时与 钢水液面 ( B C 液 面 )混 淆使用 . 假定全部弯 月面 为近似 14/ 圆弧 , 弯 月面 处受液渣与钢水 界面张 力 ` 一 。 的作用 , 不考虑 结晶器振 动 , 可 以采用式 ( 1) 3]计算全部弯 月面 曲率半径 .r , 该 曲率半径可 近似看成 弯月终 点与钢 水液 面间 的距 离 . I夔袭; 等峨 哥 蕊鱿 / 渣 圈 轰 盆 盆翻 吕公 麟 . . l羹}碧爵) ’ c 液渣 皿绍心t 含兮侣 犷 吕 l侣 几 又绍侣 蕊号侣 留 侣 !氮l目} ` ’ 口 ! “ i}l丫 钢· 1口 ( l ) t` 一 am 一 as c o s o 式 中 , P 二 , P . 分 别为钢 水和 液渣 密度 , 0 接确 角 . 结 晶器铜板 坯壳 图 3 保护沈下奄月面及初生坯壳形成示愈 F褚J T h e s如衅 o f m e n 址 u s a n d 加i七巨l 即il d] 盯ed s h叨 保护渣表面 张力可通过式 (2 )得到 , 式中 七 为表面 张力 因 素 , xt 为物 质 i 的质量分数 , 具体 数值见表 1 . 由于缺乏更 高温 度下 的数据 , 故只 能 以 1 4 0 ℃ 数据 进行计算 . as = Z 禹为 (2 ) 将表 1 值 代入式 (2 )则保护渣表 面张力为 : 氏 = 3 5 . 4 x 4 . 8 + 3 7 . 7 3 x 3 . 4 + 2 . 2 4 x 6 . 2 + 1 1 . o x l . 5 +