(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210877219.4 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 中冶南方 连铸技术工程有限责任公 司 地址 430073 湖北省武汉市东湖新 技术开 发区关南工业园光谷大道51号 (72)发明人 钱亮　谢长川　韩占光　周干水　 (74)专利代理 机构 北京鸿元知识产权代理有限 公司 11327 专利代理师 付丽丽　袁文婷 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 表面淬冷模型计算结果的验证方法 (57)摘要 本发明提供一种表面淬冷模型计算结果的 验证方法， 包括如下步骤： 根据温度场计算模型 和淬冷过程连铸坯表面换热系数， 计算连铸坯淬 冷过程中在每个预设时间周期内的释放总热量； 根据连铸坯淬冷过程中在每个预设时间周期内 的释放总热量和预设有效系数， 计算淬冷介质在 每个预设时间周期结束后对应时间点的温度计 算值； 基于每个预设时间周期结束后对应的时间 点， 将淬冷介质的温度计算值与温度实测值进行 比较； 根据淬冷介质的温度计算值与温度实测值 的比较结果， 判断温度场计算模 型在连铸坯淬冷 过程中计算的准确性。 利用本发 明能够解决目前 连铸坯表面淬冷过程计算结果验证方法存在的 空白的问题。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115270457 A 2022.11.01 CN 115270457 A 1.一种表面淬冷模型计算结果的验证方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 根据温度场计算模型和淬冷过程连铸坯表面换热系数， 计算连铸坯淬冷过程中在 每个预设时间周期内的释放总热量； S2、 根据所述连铸坯淬冷过程中在每个预设时间周期内的释放总热量和预设有效系 数， 计算淬冷介质在每 个所述预设时间周期结束后对应时间点的温度计算 值； S3、 基于每个所述预设时间周期结束后对应的时间点， 将所述淬冷介质的温度计算值 与温度实测值进行比较； S4、 根据所述淬冷介质的温度计算值与温度实测值的比较结果， 判断所述温度场计算 模型在所述连铸坯淬冷过程中计算的准确性。 2.根据权利要求1所述的表面淬冷模型计算结果的验证方法， 其特征在于， 在所述根据 温度场计算模型和淬冷过程连铸坯表面换热系数， 计算连铸坯淬冷过程中在每个预设时间 周期内的释放总热量之前， 还 包括： 通过温度场计算模型对连铸坯的温度场进行实时的跟踪计算， 得到淬冷开始时刻连铸 坯温度场； 其中， 所述温度场计算模型采用转换温度和转换热焓法对连铸坯的温度场进行计算， 包括如 下计算公式： 传热微分简化公式： 其中， ρ 为连铸坯的密度， t为传热时间， λ0是参考温度 T0下的导热系数， φ为转换温度， H 为热焓； 热焓的计算公式为： 其中， T0是任选的参考温度， H0是对应的参考热焓， L为凝固潜热， cp( τ )为温度τ下的比 热， fs为固相率； 转换温度与温度对应关系公式为： 其中， λ0是参考温度T0下的导热系数； λ(t)为温度t下的导热系数。 3.根据权利要求1所述的表面淬冷模型计算结果的验证方法， 其特征在于， 所述根据温 度场计算模型和淬冷过程连铸坯表面换热系数， 计算连铸坯 淬冷过程中在每个预设时间周 期内的释放总热量包括： 在预设时间周期内， 根据温度场计算模型和淬冷过程连铸坯的表面换热系数， 计算所 述连铸坯的表面换热数据， 得到所述连铸坯的平均热流； 其中， 所述连铸坯的淬冷表面的换 热系数根据所述连铸坯的种类和当前温度确定； 根据所述连铸坯的平均热流和淬冷装置 中淬冷介质的初始温度， 计算所述连铸坯淬冷 过程中在每 个预设时间周期内的释放总热量。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115270457 A 24.根据权利要求3所述的表面淬冷模型计算结果的验证方法， 其特征在于， 所述连铸坯 的平均热流的计算公式为： Fave＝H*(Tsurface ‑Twater)， 其中， Fave为平均热流， H为连铸坯的淬冷表面的换热系数， Tsurface为连铸坯表面温度， Twater为淬冷介质的上个预设时间周期的温度； 其中， 当计算连铸坯在第一个预设时间周期内的释放总热量时， 淬冷介质的上个预设 时间周期的温度为淬冷介质的初始温度。 5.根据权利要求4所述的表面淬冷模型计算结果的验证方法， 其特征在于， 所述连铸坯 淬冷过程中在每 个预设时间周期内的释放总热量的计算方法包括： 采用接触面积计算公式， 计算所述连铸坯与所述淬冷介质的接触面积； 其中， 所述接触面积计算公式为S＝2*(a+b)*L+2ab； 其中， S为连铸坯与淬冷介质的接触面积， a和b分别为连铸坯断面的厚度和宽度， L为连 铸坯定尺长度； 根据所述连铸坯在淬冷过程中的平均热流和所述连铸坯与所述淬冷介质的接触面积， 采用释放总热量计算公式， 计算每 个预设时间周期内所述连铸坯的释放总热量； 其中， 所述释放总热量计算公式为 Q＝Fave*S* Δt； 其中， Q为连铸坯的释放总热量， Fave为平均热流， S为连铸坯与淬冷介质的接触面积， Δt为预设时间周期。 6.根据权利要求4所述的表面淬冷模型计算结果的验证方法， 其特征在于， 所述连铸坯 淬冷过程中在每 个预设时间周期内的释放总热量的计算方法包括： 根据所述连铸坯与淬冷介质接触的面上划分的表面网格的面积M， 采用热量释放公式， 计算每个表面网格的释放热量； 其中， 所述热量释放公式为 Qi＝Fave*M*△t； 其中， Qi为每个表面网格的释放热量， Fave为平均热流， M为每个表面网格的面积， △t 为预设时间周期； 统计预设时间周期内所述连铸坯上所有表面网格的释放热量之和， 得到所述连铸坯淬 冷过程中在每 个预设时间周期内的释放总热量。 7.根据权利要求1所述的表面淬冷模型计算结果的验证方法， 其特征在于， 所述根据 所 述连铸坯 淬冷过程中在每个预设时间周期内的释放总热量和预设有效系数， 计算淬冷介质 在每个所述预设时间周期结束后对应时间点的温度计算 值包括： 根据所述每个预设时间周期内所述连铸坯的释放总热量和预设有 效系数， 采用淬冷介 质温度值计算公式， 计算所述淬冷介质在每个预设时间周期结束后对应时间点的温度计算 值； 其中， 所述淬冷介质温度值计算公式为： Tt＝Tt‑△t+Qw/(Cp*W)； Qw＝Q* η； 其中， Qw为被冷却淬冷介质系数的总热量， η为预设有效系数； Tt为本预设时间周期结束时的淬冷介质的计算温度值； Tt‑△t为上个预设时间周期结束 时的淬冷介质的温度计算值， 如果是进入淬冷第一个预设时间周期， 此温度为淬冷介质的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115270457 A 3