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钢包是炼钢冶炼炉和连铸机之间的主要衔接设备,对连铸顺行起着重要的作用。钢包的保温性能对降低冶炼炉出钢温度、改善铸坯质量、降低包壁散热、提高钢包内衬使用寿命、优化生产工艺以及降低生产成本有着十分重要的意义。本文以钢包保温性能为主题,主要进行了以下的研究。(1)对传统钢包进行保温性能研究,并基于传热学理论,应用有限元技术建立了钢包三维有限元模型,模拟计算了钢包工作状态下稳态及瞬态温度分布,并探讨影响钢包保温性能的主要因素,得出各个主要因素对其保温性能的影响规律。(2)通过分析影响钢包保温性能因素,提出一种新型保温钢包结构设计方法。在设计中,在钢包钢水和包壳之间加入“绝热保温毡+保温隔热板”双层耐材结构模式,然后对新型钢包温度分布进行数值模拟,与传统钢包相比,达到新型钢包外壳表征平均温度降低了45℃左右以及钢水温度温降平均降低了0.25℃·min-1。(3)从三种不同工况下来模拟分析钢包热应力,钢包在落地工况下,钢包壳底部出现应力最大值211.5MPa,根据断裂理论,对钢包壳进行应力分析,钢包壳的安全系数为2.77,在材料的允许范围内。这就在保证钢包寿命的前提下,提高了钢包的保温性能。本文研究工作对于了解钢包保温性能、选择合适的内衬物性和内衬结构起到一定的参考作用。