第9期 肖超等：大方还连铸过程凝固规律 ·1015· ”的关系曲线非常相似，都在同一位置即二冷区出 口处出现拐点，并且拐点之前凝固曲线近似为线性， d=18.01t2+1.06 50 符合平方根定律，拐点之后曲线为非线性，不再符合 平方根定律，这说明各钢种具有相同的凝固规律. 40 30 下面以典型钢种GCl5为例来具体说明. 一数值模拟 E180 一拟合曲线 160 -GCr15 -B82LX 140 -B55SiCr 051.01.52.02.53.0 3.5 -20CrMoH t/minn 80 图6弯月面至二冷区出口处，GCl5宽面中心坯壳厚度d与n 60 的关系曲线 40 Fig.6 Curves between the solidified shell thickness d in the center of 20 the wide side and for the CCr15 steel from the meniscus to the 3456 t/minin secondary cooling zone export 图5连铸坯宽面中心坯壳厚度d与凝固时间的关系曲线 Fig.5 Curves between the solidified shell thickness d of continuous 160 casting blooms in the center of the wide side and the square roo of so d-136550.98-136496.05M1+/1194.071] lidification time t 40 图6和图7表明，从结晶器弯月面至二冷区出 口处，轴承钢GCxl5宽面中心坯壳厚度d与tP呈线 性关系，符合平方根定律，回归得到的线性关系式为 80 一一数值模拟 d=18.01n+1.06. (24) 60 一拟合曲线 而从二冷区出口至凝固终点，d与2呈非线性关 40 10 15202530 35 40 系，不再符合凝固平方根定律，回归得到d与t的非 I/min 线性关系式为 图7二冷区出口至凝固终点，GCr15宽面中心坯壳厚度d与t的 d=136550.98-136496.05/0+(t/1194.07)216]. 关系曲线 Fig.7 Curves between the solidified shell thickness d in the center of (25) the wide side and t for the GCr15 steel from the secondary cooling zone 其余钢种回归得到的数学关系式见表2. export to the solidification end point 表2宽面中心坯壳厚度d与凝固时间：的关系曲线 Table 2 Curves between the solidified shell thickness d in the center of the wide side and solidification time t 弯月面至二冷区出口处，宽面中心 二冷区出口处至凝固终点，宽面中心 钢种 坯壳厚度d与n的关系曲线 坯壳厚度d与t的关系曲线 GCrl5 d=18.012+1.06 d=136550.98-136496.05/[0+(t/1194.07)216] B82LX d=20.572-1.12 d=132649.08-132585.91/[1+(t/1072.95)20] B55SiCr d=19.12rn+1.16 d=120484.94-120427.04/0+(t/1241.39)2] 22CrMoHl d=22.2812-2.28 d=135044.94-134981.37/0+(t/1939.95)1] 20CrMoH d=22.67n-2.2 d=148493.27-148429.42/0+(t2440.82)n] 固规律：从结晶器弯月面至二冷区出口处，宽面中心 4 结论 坯壳厚度d与t2近似呈线性关系，符合平方根定 律；而在二冷区出口至凝固终点，d与1不再符合平 (1)矩形坯凝固规律特殊，平方根定律对窄面 凝壳的长大进程不再适用.窄面射钉实验，很好地 方根定律. 验证了凝固传热数学模型，得到了任意横截面的凝 参考文献 固坯壳厚度分布情况，精确确定了凝固终点的位置. [1]Yang H L,Zhao LG,Zhang X Z,et al.Mathematical simulation (2)大方坯连铸过程中，各钢种具有相同的凝 on coupled flow,heat,and solute transport in slab continuous第 9 期 肖 超等: 大方坯连铸过程凝固规律 t 1 /2 的关系曲线非常相似，都在同一位置即二冷区出 口处出现拐点，并且拐点之前凝固曲线近似为线性， 符合平方根定律，拐点之后曲线为非线性，不再符合 平方根定律，这说明各钢种具有相同的凝固规律． 下面以典型钢种 GCr15 为例来具体说明． 图 5 连铸坯宽面中心坯壳厚度 d 与凝固时间 t 1 /2的关系曲线 Fig． 5 Curves between the solidified shell thickness d of continuous casting blooms in the center of the wide side and the square root of so￾lidification time t 图 6 和图 7 表明，从结晶器弯月面至二冷区出 口处，轴承钢 GCr15 宽面中心坯壳厚度 d 与 t 1 /2 呈线 性关系，符合平方根定律，回归得到的线性关系式为 d = 18. 01t 1 /2 + 1. 06． ( 24) 而从二冷区出口至凝固终点，d 与 t 1 /2 呈非线性关 系，不再符合凝固平方根定律，回归得到 d 与 t 的非 线性关系式为 d =136550. 98 －136496. 05/［1 + ( t/1194. 07) 2. 16 ］． ( 25) 其余钢种回归得到的数学关系式见表 2． 图 6 弯月面至二冷区出口处，GCr15 宽面中心坯壳厚度 d 与 t 1 /2 的关系曲线 Fig． 6 Curves between the solidified shell thickness d in the center of the wide side and t 1 /2 for the GCr15 steel from the meniscus to the secondary cooling zone export 图 7 二冷区出口至凝固终点，GCr15 宽面中心坯壳厚度 d 与 t 的 关系曲线 Fig． 7 Curves between the solidified shell thickness d in the center of the wide side and t for the GCr15 steel from the secondary cooling zone export to the solidification end point 表 2 宽面中心坯壳厚度 d 与凝固时间 t 的关系曲线 Table 2 Curves between the solidified shell thickness d in the center of the wide side and solidification time t 钢种 弯月面至二冷区出口处，宽面中心 坯壳厚度 d 与 t 1 /2的关系曲线 二冷区出口处至凝固终点，宽面中心 坯壳厚度 d 与 t 的关系曲线 GCr15 d = 18. 01t 1 /2 + 1. 06 d = 136 550. 98 － 136 496. 05 /［1 + ( t /1 194. 07) 2. 16 ］ B82LX d = 20. 57t 1 /2 － 1. 12 d = 132 649. 08 － 132 585. 91 /［1 + ( t /1 072. 95) 2. 20 ］ B55SiCr d = 19. 12t 1 /2 + 1. 16 d = 120 484. 94 － 120 427. 04 /［1 + ( t /1 241. 39) 2. 08 ］ 22CrMoH1 d = 22. 28t 1 /2 － 2. 28 d = 135 044. 94 － 134 981. 37 /［1 + ( t /1 939. 95) 1. 85 ］ 20CrMoH d = 22. 67t 1 /2 － 2. 22 d = 148 493. 27 － 148 429. 42 /［1 + ( t /2 440. 82) 1. 77 ］ 4 结论 ( 1) 矩形坯凝固规律特殊，平方根定律对窄面 凝壳的长大进程不再适用． 窄面射钉实验，很好地 验证了凝固传热数学模型，得到了任意横截面的凝 固坯壳厚度分布情况，精确确定了凝固终点的位置． ( 2) 大方坯连铸过程中，各钢种具有相同的凝 固规律: 从结晶器弯月面至二冷区出口处，宽面中心 坯壳厚度 d 与 t 1 /2 近似呈线性关系，符合平方根定 律; 而在二冷区出口至凝固终点，d 与 t 不再符合平 方根定律． 参 考 文 献 ［1］ Yang H L，Zhao L G，Zhang X Z，et al． Mathematical simulation on coupled flow，heat，and solute transport in slab continuous ·1015·