為了讓我們了解鋼液的凝固伴隨著復(fù)雜的傳熱過程，為方便起見，一般都由一維凝固人手進(jìn)行討論，再加以一些特定的假設(shè)，使問題得到簡化。這些假定條件有:

　　(1)鋼液凝固溫度是一個(gè)常數(shù)ti.(避免由液相線溫度到固相線溫度區(qū)間的困難);

　　(2)液態(tài)金屬無過熱度，且溫度均勻;

　　(3)在已凝固的金屬殼層內(nèi)的傳熱，符合導(dǎo)熱微分方程式(式3-15)。

　　(4)鋼液在凝固時(shí)，釋放出凝固潛熱Lf(J/kg);

　　(5)金屬液量非常大，接近半無限。這符合凝固前期一段時(shí)間的實(shí)際情況。無過熱的鋼液注人結(jié)晶器(水冷模)，邊界金屬突然冷卻到環(huán)境溫度‘，傳熱模型如圖作為一維凝固，第一類邊界條件，結(jié)晶器的熱流密度結(jié)晶器的熱流密度是結(jié)晶器的重要參數(shù)，據(jù)此可求出結(jié)晶器坯殼厚度。

　　熱流密度的計(jì)算式

　　 沃爾夫(Wolf)統(tǒng)計(jì)了不同條件下的數(shù)據(jù)，得出結(jié)晶器平均熱流密度與鋼水在結(jié)晶器內(nèi)停留時(shí)間r的經(jīng)驗(yàn)式:必須指出，熱流密度值受工藝因家影響很大。連鑄坯的拉速及鋼水澆注速度等均直接影響熱流密度。其次，鑄坯對(duì)結(jié)晶器的熱流量主要是通過鑄坯與銅管熱面間的氣隙，以輻射與傳導(dǎo)方式進(jìn)行。在以上的熱分析中，為了使問題簡化，沒有涉及氣隙對(duì)傳熱系數(shù)的影響，其實(shí)氣隙的熱阻是很大的，所以在設(shè)計(jì)連鑄機(jī)時(shí)，必須考慮氣隙間隔的影響因素。由于結(jié)晶器的設(shè)計(jì)已非本書討論的范疇，不再贅述。