小倒角结晶器窄面铜板角部冷却结构优化

为解决某钢厂板坯小倒角结晶器高拉速生产时铸坯角部纵裂纹比例增大问题,在原型倒角分叉槽冷却结构基础上,提出不同圆孔直径和圆孔位置的1孔1槽方案。建立窄面铜板和冷却水三维传热耦合模型,并通过工业实测热电偶温度和冷却水进出口水温差进行验证,计算了优化前后不同方案的窄面铜板和冷却水温度和速度场。对比分析不同方案的铜板热面温度值大小和均匀性后发现,相比于分叉槽结构,圆孔直径D=8 mm和圆孔位置H=26 mm的1孔1槽冷却结构:弯月面铜板倒角热面温度降低幅度最大为14.4~17.6 K;螺栓截面铜板倒角热面温度降低幅度最大为10.9~12.3 K;圆孔内冷却水流速达到8.4 m/s,保证了对倒角面和倒角顶点铜板的冷却;螺栓两侧水槽冷却水流速达10.0 m/s,增强了螺栓周围铜板冷却均匀性。