本論文之研究在於建立鋼鐵連續鑄造過程中,凝固問題之模擬與分析。本文之重要目 的在於了解連續鑄造程序中之操作條件,如冷卻速率與澆鑄速率等,對於鑄胚固化過 程之影響。本研究使用差分法(Finite difference) 求解二維移動相邊界之熱傳問 題。利用所建立之數學模式,可解得大鋼胚表面溫度之分佈,這些計算與實驗測量值 比較亦獲得滿意之結論。本研究將高溫下熱傳係數迴歸成鋼胚表面溫度及噴水密度的 相關函數,並證實此相關式可適用於低碳至高碳含量之鋼種。本文所建立之數學模式 ,除了計算鋼胚表面溫度分佈外,計算凝固殼厚及完全凝固長度,並可確定模擬程序 中各種熱物性的求取方法,也證實了數值解法的穩定性及一致性。模擬此凝固程序之 結果,也可用來估計凝固殼厚度隨時間增加的關係;各種操作條件,如澆鑄速度及冷 卻水量改變時,對連鑄結果之影響,也可經由計算程式之模擬預估。本研究提出具實 用價值之鋼胚凝固熱模擬程式,使連鑄現場之操作,能有理論上的解析配合解釋說明 ,在預估連鑄效果,改進製造的工作上,提出有力之幫助。
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