連鑄過(guò)程中，為方便、快捷甚至達(dá)到在線獲得鑄坯內(nèi)凝固進(jìn)程及其熱狀態(tài)信息，以對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化和調(diào)整，前人多通過(guò)建立基于二維切片法的非穩(wěn)態(tài)凝固傳熱數(shù)學(xué)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于該模型的精確性和可靠性!在考慮鑄態(tài)鋼的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容等熱物理參數(shù)非線性特性的同時(shí)，冶金研究者還提出了等效比熱容和液相有效導(dǎo)熱系數(shù)，以描述凝固過(guò)程中潛熱的釋放以及鑄坯內(nèi)液相對(duì)流對(duì)凝固傳熱的影響。
科研工作者在已驗(yàn)證的電磁-熱-溶質(zhì)傳輸耦合模型的基礎(chǔ)上，以某鋼廠同時(shí)裝配有M-EMS和F-EMS的方、圓坯先進(jìn)鑄機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)二維切片凝固傳熱模型中液相有效導(dǎo)熱系數(shù)的放大倍數(shù)m值進(jìn)行了定量化研究。
結(jié)果表明，溶質(zhì)再分配作用下，方、圓坯凝固終點(diǎn)處的鋼液液相線溫度較浸入式水口入口處的分別約下降了23.27和5.54℃；與二維切片模型相比，采用耦合模型計(jì)算時(shí)，鑄坯凝固終點(diǎn)位置分別后移了1.8和0.9m；為保證同時(shí)準(zhǔn)確獲取鑄坯表面溫度分布狀態(tài)及其內(nèi)部凝固終點(diǎn)位置，在本方、圓坯工況下，二維切片模型中純液相和糊狀區(qū)內(nèi)液相有效導(dǎo)熱系數(shù)放大倍數(shù)的推薦值范圍分別為2.2~2.4和1.1~1.2。