[發(fā)明專利]結晶器瞬時熱流分布構造方法和計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010316273.2
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111475962B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 錢亮;韓占光;謝長川;李富帥;周干水;郭春光;譚杜
• 申請（專利權）人: 中冶南方連鑄技術工程有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權代理有限公司 11327
• 代理人: 曹素云;張超艷

1.一種結晶器瞬時熱流分布構造方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取設定的拉速下的平均熱流；

根據(jù)限制條件構造瞬時熱流分布，其中，所述限制條件為結晶器不同高度方向上的所述瞬時熱流分布的平均值等于獲取的所述平均熱流；根據(jù)限制條件構造瞬時熱流分布，包括：

根據(jù)瞬時熱流分布規(guī)律，設定瞬時熱流分布函數(shù)為：

其中，A為常數(shù)；i為結晶器高度方向上不同高度的標識；f(h_i)為結晶器h_i高度處的瞬時熱流分布函數(shù)；t_i為到達h_i所經(jīng)歷的時間；n為冪指數(shù)，根據(jù)結晶器瞬時熱流分布和坯殼厚度確定；

根據(jù)平均熱流與瞬時熱流分布函數(shù)，設定瞬時熱流的計算公式為：

其中，i為結晶器高度方向上不同高度的標識，且i為0～N，N為結晶器內(nèi)沿高度方向的離散個數(shù)；f(h_i)為結晶器h_i高度處的瞬時熱流分布函數(shù)；q_i為離散后結晶器i處的瞬時熱流；為平均熱流；

根據(jù)離散后結晶器N個高度方向上的瞬時熱流的平均值等于平均熱流，計算得到瞬時熱流分布函數(shù)中常數(shù)A的表達式。

2.根據(jù)權利要求1所述的結晶器瞬時熱流分布構造方法，其特征在于，冪指數(shù)n的取值范圍為-0.48～-0.52。

3.根據(jù)權利要求1所述的結晶器瞬時熱流分布構造方法，其特征在于，t_i的計算公式為：

其中，V為設定的拉速；h_i為結晶器高度處。

4.根據(jù)權利要求1所述的結晶器瞬時熱流分布構造方法，其特征在于，計算得到瞬時熱流分布函數(shù)中常數(shù)A的表達式為：

其中，i為結晶器高度方向上不同高度的標識；N為結晶器內(nèi)沿高度方向的離散個數(shù)；t_i為到達h_i所經(jīng)歷的時間。

5.根據(jù)權利要求1所述的結晶器瞬時熱流分布構造方法，其特征在于，結晶器內(nèi)沿高度方向離散為N個等距的高度。

6.根據(jù)權利要求1所述的結晶器瞬時熱流分布構造方法，其特征在于，離散后結晶器N個高度方向上瞬時熱流的平均值等于平均熱流的表達式為：

其中，為平均熱流；i為結晶器高度方向上不同高度的標識；N為結晶器內(nèi)沿高度方向的離散個數(shù)；f(h_i)為結晶器h_i高度處的瞬時熱流分布函數(shù)。

7.根據(jù)權利要求1所述的結晶器瞬時熱流分布構造方法，其特征在于，所述平均熱流是根據(jù)實測的結晶器水量和溫差計算得到。

8.一種結晶器瞬時熱流計算方法，其特征在于，根據(jù)權利要求2～7任一項所述結晶器瞬時熱流分布構造方法構造得到的公式進行計算，包括以下步驟：

設定拉速，計算所述拉速下的平均熱流；

確定結晶器沿高度方向的離散個數(shù)N，計算相鄰高度間的間距；

確定冪指數(shù)n的取值；

求解得到所述拉速下A的取值；

根據(jù)A的取值得到瞬時熱流分布函數(shù)，進而得到瞬時熱流的計算公式；

根據(jù)瞬時熱流的計算公式，計算結晶器N個高度方向處的瞬時熱流。

9.根據(jù)權利要求8所述的結晶器瞬時熱流計算方法，其特征在于，設定拉速為4m/min～7m/min；確定冪指數(shù)n的缺省取值為-0.5。