连铸二冷气雾冷却过程导热反问题分析.pdfVIP

第33卷第5期 钢 铁 钒 钛 VoL33．No．5 2012年 10月 IR0N rEELVANADIUM TrrANIUM 0ctober2012 连铸二冷气雾冷却过程导J执，l●’反问题分析 赵增武 ，赵立峰 ，张亚竹2，周立平 ，张孟昀 ，胡 强 1．内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古 包头 014010；2．内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古 包头 014010 摘 要：建立了连铸二冷气雾冷却一维非稳态导热过程中由铸坯内部单个测温点测得的温度值反算表面未知温度 和表面热流密度的数学模型，利用热平衡法建立各节点差分方程，引入灵敏度系数，通过牛顿迭代法优化假设初始 值。为了验证该数学模型的正确性，在铸坯表面施加已知热流密度，结果表明反算得到的热流密度与已知热流密 度吻合较好。分析了连铸二冷过程中铸坯表面热流密度的变化规律。 关键词 ：连铸 ；二次冷却；导热反问题；气雾射流 中图分类号 ：m 77，TK124 文献标识码：A 文章编号：1004—7638 2012 05—0041—05 A M ethodforSolvingtheInverseHeatConduction Problem DuringAerosolCoolingProcess ZhaoZengwu，ZhaoLifeng，ZhangYazhu，Zhou]Aping，ZhangMengyun，HuQiang 1．SchoolofMaterialsandMetallurgy，InnerMongoliaUnivemityofScienceandTechnoloyg，Baotou014010，InnerMon- golia，China；2．SchoolofEnvironmentand Energy，InnerMongolia University ofScience and Technology，Baotou 014010，InnerMongo~a，China Abstract：A mathematicalmodelwasestablished in thispapertodeduceunknown surfacetemperature andsurfaceheatfluxdensityintheprocessof1-dunsteadysattethermalconductiviyt basedonhtetem— peraturesmeasuredateachinternaltemperaturemeasuringpointincastingstrand．Differenceequationf0r eachnodewasestablishedbyusingheatbalnacemethod．andthroughtheintroductionofsensitivitycoef． ficient，theinitialboundaryconditionswasoptimizedhtroughNewtoniterativemethod．Inordertoverify thecorrectnessofhtemathematicalmodel，throughexertingheatfluxwiht givendensityonthesolidsur- face．itwasfoundthattheheatfluxdensiytobtainedthroughdeductioncoincidedwiht tllegivenvalue．In addition，htechangingruleoftheheatfluxdensiyt Oilthesurfaceofhtecastingstrandinhteprocessof secondarycoolingduringcontinuouscastingwasanalyzed． Keywords：con~nuouscasting；secondarycooling；inverseheatconduction ；aerosolcooling o引言 羹 连续铸钢过程是炼钢厂的重要组成部分，随着 进行强制冷却，好的冷却效果可避免表面裂纹、变形 对铸坯产品质量、品种多元化、生产效率以及节能降 等缺陷的出现。关于对气雾冷却过程换热机理的 耗要求的提高，需要对连铸过程进行进一步优化。 研究已有报道 卜 ，文献 [4—7]研究了气雾特性对 收稿 日期：2012—05—29 作者简介：赵增武 1972一 ，男，山东东营人，教授 ，博士，主要从事冶金过程优化研究。 · 42· 钢 铁 钒 钛 2012年第 33卷 J q 一 g 6 式中， 表示 i 1，2，…， 时刻测温点的 由于连铸二冷过程铸坯表面被气雾射流覆盖， 测量温度