连铸结晶器内大方坯的热力耦合分析罗歆1陈永2沈厚发11．清华大学机械工程系，先进成形制造重点实验室，北京100084；2．攀枝花钢铁集团公司，四川攀枝花617067摘要：本文建立连铸结晶器与铸坯热力耦合模型并编写相应的有限元程序，分析大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布。在传热模型中，以稳态模型分析结晶器的传热过程，以瞬态模型分析铸坯的传热过程；在力学模型中，考虑铸坯和结晶器的接触边界以处理结晶器角部的气隙，以热弹塑性模型分析铸坯的变形和应力场。两种结构的结晶器中大方坯温度场和应力场计算结果表明：适当减小结晶器倒角尺寸有助于降低坯壳角部的裂纹趋势。关键词:大方坯连铸结晶器传热热力耦合分析有限元大方坯角部裂纹是影响铸坯质量的重要缺陷。一方面角部的“棱角效应”会增加铸坯角部的热量传出，另一方面角部存在的气隙又会影响传热。设计合理的结晶器角部结构与尺寸对提高铸坯质量有意义。连铸结晶器内传热和力学过程非常复杂，人们通常采用数值模拟方法加以研究，并提出了许多数学模型[1-4]。结晶器结构影响铸坯传热与凝固，铸坯由于凝固收缩会在其与结晶器内壁形成气隙。结晶器热流密度影响铸坯温度均匀性及坯壳厚度均匀性，从而在铸坯中..