摘要： 在冶金工程领域，连铸结晶器是连铸机中不可替代的部件，连铸机生产效率和钢坯质量的高低由连铸结晶器内部的热流大小所决定，所以说其是提高钢坯生产效率的重要因素。因为结晶器具有非常恶劣的工作条件，导致其内部传热及其他情况几乎不可以直接测量探知，且它是否均匀高效的传导自身的热量还影响着铸胚的质量，甚至能导致漏钢等重大事故。所以连铸结晶器热流监测系统的开发从理论知识到实践运用都存着在一定困难。因此，利用最新的连铸结晶器及软件系统的理论知识和现有冶金工业发展情况，结合热流监测器的发展前景来进一步开发新的连铸结晶器热流监测系统并完善现有理论是有非常重要的意义 。

本文利用有限差分法来划分和计算板式连铸结晶器的温度分布。再用MATLAB软件中的共轭梯度法来计算连铸结晶器中热流的大小。其中，用有限差分法计算出所求点的温度值，而真实的温度值由镶嵌在板式连铸结晶器内的热电偶测得。采用共轭梯度法的数值仿真实验结果证明，本文所使用的求解方法能够解决传热问题求解时在二维变量条件所遇到的不稳定和精度不高的问题。同时，开发出来的热流监测系统能够满足连铸结晶器热流监测的要求。

关键字：连铸结晶器 热力监测系统 有限差分法 共轭梯度法 

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1连续铸造技术的发展-1

1.1.1国外连续铸造技术的发展-1

1.1.2国内连续铸造技术的发展-2

1.2连铸过程概述-3

1.3结晶器传热特点-5

1.4影响结晶器传热的因素-5

1.5结晶器传热监测技术-7

1.6本论文的主要内容-9

1.7论文研究意义-9

2 连铸结晶器热流监测系统-11

2.1有限差分法-11

2.1.1基本简介-11

2.1.2二维传热数学模型-12

2.1.3初始条件和边界条件-12

2.2共轭梯度法-13

2.2.1基本简介-13

2.2.2共轭梯度法的原理-13

3热流监测系统-16

3.1热流监测系统的目标-16

3.2热流监测系统的设计原则-16

3.3热流监测系统总体设计及功能-17

3.4小结-19

4 结果与展望-20

3.1结果-20

3.2展望-20

致谢-21

参考文献-22

附录一-23

附录二-25