TP2铜管坯水平连铸工艺一次水冷数值模拟

• 作者: 项凯 岳峰丽 孙红运 陈大勇 陈传来 .沈阳理工大学汽车与交通学院 .中国科学院金属研究所师昌绪材料创新中心 .东方润安集团常州润来科技有限公司
• 来源期刊: 铜业工程
• 学科: 工学
• 关键词: 水平连铸;TP2铜管坯;石墨结晶器;一次水冷;数值模拟
• 年，卷（期）: 2025,（6）
• 所属期刊栏目: 产业数字化专题
• 页码范围: 56-67
• 页数: 12页
• 语种: 中文

摘要

水平连铸工艺是生产TP2铜管的第一道工序且过程繁琐，铸坯的质量直接决定了其成品的质量。在实际生产过程中结晶器处于密闭状态，不能直接观测一冷水在铜套内的变化规律。为探究一冷水在水路中流速的变化以及对铜套外表面温度场的影响，采取数值分析的方法，建立结晶器有限元稳态模型，采用BSL k-omega湍流模型进行求解，对进水流量和差异水流量在铜套内的流场和温度场进行模拟，并绘制一冷水在水路中的流速变化曲线以及铜套外表面中线处的稳态温度曲线。结果表明，在浇铸温度为1165℃、牵引速度为382 mm/min以及进水温度为32℃的初始条件下，当上下进水流量相同时，每增加4 L/min进水流量，水缝处流速平均增加1.75 m/s，在铜套外表面中线0.23 m处温度平均降低5.7℃。在上下进水流量存在差异且受到重力作用的情况下，当流量差异每增大4 L/min时，下半部一冷水的流速平均增加0.32 m/s，铜套外表面中线0.23 m处温度平均降低6.5℃；当流量差异为3 L/min时，可以缓解下半部冷却强度不足的情况。