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基于Kiss点位置的双辊薄带铸轧熔池界面换热模型
双辊薄带铸轧熔池界面换热模型
熔池界面换热模型是研究铸轧过程中重要的理论基础，它关系到熔池温度分布、带材质量、生产效率以及能源消耗等问题。基于Kiss点位置的双辊薄带铸轧熔池界面换热模型是现在广泛研究的一个方向，本文将介绍该模型的内容及其应用。
1.双辊薄带铸轧熔池界面换热模型原理
铸轧过程是将连续铸造和轧制工艺融合到一起，实现熔池连续铸造和轧制加工的一种综合性生产方式。在铸轧过程中，带材在铸化室内产生并降温至所需温度，随后经辊道轧制形成成品带材。其中，熔池界面换热模型是关键因素之一。
该模型的基本原理是，在双辊铸轧机构中，带材的密度、热传导系数和熔池表面与辊道的相互作用等因素都会影响熔池界面的换热能力。当带材在熔池表面与辊道之间通过Kiss点位置经过时，它们之间的全热交换被建模为一个传热模型。
传热模型主要由熔池、带材和辊道三部分组成，熔池区域采用Navier-Stokes和能量方程模拟，辊道区域越过接触点的传热过程采用瞬态模拟，实现相互作用和传热能力的建模。通过熔池界面换热模型的研究，可以确定熔池表面温度分布、热场变化规律，为生产中优化铸轧工艺提供基础数据。
2.双辊薄带铸轧熔池界面换热模型应用
基于Kiss点位置的双辊薄带铸轧熔池界面换热模型已经广泛应用于铸轧生产过程中，尤其是带材质量和铸轧机构设计优化方面。具体应用可分为以下几个方面：
（1）帮助对熔池界面传热过程建模，了解Kiss点位置的温度变化规律，便于生产过程中调整进料口位置，优化熔池温度分布和金属流动路径。
（2）研究辊道表面的热传导特性，分析辊道温度变化规律，优化辊型选择，备选辊道合金及表面涂层材料选择和生产进程控制等问题。
（3）分析带材的厚度、稳定性和微观结构特性，监测熔池内部金属分布情况，促进带材质量稳定和改进。
（4）基于模型数据，进行优化算法的构建和交互式决策支持确认。比如，考虑用CO2气体射流进行镀涂能力，降低铸轧机构能源耗费等问题。
3.双辊薄带铸轧熔池界面换热模型发展趋势
随着信息技术的发展及各种计算方法的不断涌现，双辊薄带铸轧熔池界面换热模型也将不断完善和拓展其应用领域。其中，主要发展趋势包括以下几个方面。
（1）研究温度梯度和在样本内应力状况下的熔池内部金属结构变化规律，以提高带材铸轧工艺和质量稳定性。
（2）改进模型算法，建立基于数据分析和模拟统计的铸轧机构工艺分析和性能模拟方法，以提高生产过程状态追踪技术和优化带材质量的精度和速度。
（3）开发自动化生成智能算法，以实现自适应优化算法的交互式最优化效果，黄色导航条提高优化实效性。
（4）结合大数据分析及云计算技术，为铸轧机构的稳定性和生产效率的智能监控和控制提供“数字孪生”系统服务。
4.结论
基于Kiss点位置的双辊薄带铸轧熔池界面换热模型是现代铸轧行业研究的热点问题，其研究内容涉及铸轧机构设计、生产过程控制、带材质量稳定和铸轧工艺优化等多方面。通过建立和应用熔池界面换热模型，可以促进铸轧机构的生产效率和带材品质，提高资源利用率，实现“绿色”、智能、高效的铸轧工艺生产。