CN104023875B - 浇铸方法、尤其连铸方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于制造由液态金属浇铸的材料块或材料段的方法，在其中借助于基于动态温度调节(Dynamic？Solidification？Control)的温度计算模型来计算在材料块或材料段的内部中存在的温度分布，其中，在一计算步骤中来确定由材料块或材料段形成的系统的总焓以及处理为在温度计算模型中的输入量并且在浇铸过程的调节和/或控制过程中使用温度计算模型的一个或多个输出量，应提供一种解决方案，其使能够提供一种解决方案，其使在凝固过程期间在由液态金属浇铸的材料段或材料块中的温度分布的改善的计算和预测成为可能且尤其在连铸方法或过程中使在凝固的金属坯中的凝固长度(集水包尖端的位置)的改善的计算或预测成为可能。这由此来实现，即由在材料块或材料段中当前存在的所有相和/或相成分的自由摩尔焓(Gibbs能量)的总和来计算总焓。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造由液态金属浇铸的材料块或材料段(Materialabschnitt)的浇铸方法，在其中借助于基于动态温度调节(Dynamic
Solidification Control)的温度计算模型来计算在材料块或材料段的内部中存在的温度分布，其中，来确定由材料块或材料段形成的系统的总焓以及处理为在温度计算模型中的输入量并且在浇铸过程的调节和/或控制过程中使用温度计算模型的一个或多个输出量。
此外，本发明涉及这样的浇铸方法的应用。
背景技术
在执行用于制造由液态金属、尤其含铁材料浇铸的材料块或材料段的浇铸方法中重要的可以是能够识别和确定内部的温度分布和尤其还是液态的金属的区域和已凝固的金属的区域，尤其能够将浇铸方法调节和控制成使得获得最佳的凝固产品。这在执行液态金属连铸时尤其是重要的。由此，温度分布的认知对于在连铸设备的运行的范围中符合规定地执行连铸方法以获得高质量的产品(如薄板坯或厚板坯以及由钢和铁合金构成的棍形或长形产品)非常重要。如果会在连铸期间构造为材料块或材料段的金属坯(Metallstrang)中建立过高的温度，这在金属坯的连铸期间导致坯在滚子之间鼓起(bulging)。如果在连铸期间在金属坯中建立过低的温度，在弯曲和矫正期间可导致在由金属坯制成的板坯的表面上的缺陷现象，其可能造成在板坯中的裂纹。在浇铸过程、尤其连铸过程中的温度分布例如受较高的浇铸温度和较高的浇铸速度影响。如果这些参数变大，则凝固长度也增加，这意味着集水包尖端(Sumpfspitze)在金属坯中的位置在浇铸方向上更多地朝向金属坯的端部移动。在此，在连铸设备处最大可能的浇铸速度受凝固长度限制，因为其必须小于机器长度、也就是说连铸设备长度。非常小的浇铸速度相对地导致在实际的连铸区域的端部处金属坯或板坯的较小的温度。但是因为这里经常直接后置有用于处理所获得的板坯的炉(其在连续的连铸过程的范围中被板坯经过)，例如在所谓的CSP(Compact Strip
Production)设备中，浇铸速度不允许太小，因为否则炉进入温度太低且在炉进入温度下降时不以所期望的质量来执行必要时所期望的组织转变或者但是必须提供相应提高的能量用于板坯在炉区域中的再加热。
金属坯或板坯的凝固长度和温度分布因此尤其对于浇铸方法或浇铸过程的控制是非常重要的(测量)量或参数，但是其不可直接在连铸设备的任意部位处被确定或测定。高温计例如在连铸设备处通常仅在所谓的次级冷却区之后且在通常存在的剪之前供使用。因此可在表面处来测量在板坯中或在浇铸的金属坯中的温度和因此还有温度分布。但是对于尤其连铸方法的控制重要的是在次级冷却区中的温度分布的认知。这里由于通过以水喷洒金属坯的表面而出现的喷水几乎不能借助于高温计来测量温度。此外，利用高温计基本上不能测量在金属坯或板坯的内部中的温度，从而仅可借助于温度计算模型来确定在材料块或金属坯的内部中的温度分布。同样地，在连铸时产生的金属坯内的集水包尖端的位置仅可借助于温度计算模型确定。由于在集水包尖端的区域中在坯中心中的液态核，不可能借助于直接测量方法确定其位置。
这样的温度计算模型是所谓的动态温度调节模型或DSC(Dynamic Solidification Control)模型/程序。借助于该模型可根据在相应的连铸设备中的过程条件来确定温度分布、壳厚和凝固长度(集水包尖端的位置)。附加地，该模型或程序可应用于在连铸设备的次级冷却水区中的调节目的。金属坯的表面温度或在金属坯中的凝固长度(集水包尖端的位置)可应用为调节量。在这些变量规定为设定值时，该模型/程序计算对于在次级冷却区中达到这些值/参数所需的水量。结果被直接显示且在每个新的周期性的计算中被更新。在该意义上存在在线计算和控制。
在该DSC模型/程序中基于傅里叶热平衡方程来计算坯温度和凝固长度。到该热平衡方程中的必要的输入量是系统的总焓。然而该焓不可测量且对于一定的金属成分、尤其铁或钢合金仅可不精确地借助于近似方程来描述。
例如，Schwerdtfeger作为出版者在其书籍“Metallurgie des Stranggiessens”出版社Stahleisen mbH,
1992中说明了用于非合金的碳素钢的焓的根据经验的回归方程，其可以以可用的精度被应用在一定的、狭窄的分析界限内。然而，这些回归方程是近似方程而不具有物理基础。Richter在“Die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von 52 Eisenwerkstoffen”出版社Stahleisen Düsseldorf, 1973中对于纯铁说明了用于单个相的焓的精确的热力学关系。然而，纯铁不具有技术意义。对于钢材而言，对于系统的总焓不存在精确的热力学数据。
这导致，傅里叶热平衡方程的数值解产生不精确的、至少在其精度方面能改善的温度结果和因此相应不精确的或在其精度方面能改善的集水包尖端的位置(凝固长度)的确定。该现有技术的缺点即在于，利用数值方法来执行傅里叶热平衡方程的解，其根据输入数据的质量提供温度结果、也就是说在金属坯中的温度分布，使得所获得的结果在焓-输入数据有缺陷或不精确的情况下导致在算出的温度分布或温度与相应真实存在的、必要时通过测量来确定的温度分布之间的偏差。此外，在输入不精确的焓值时液相和固相温度的位置不被准确地确定，使得同样不相应于实际来计算集水包尖端的位置或凝固长度。由此，尤其当在连铸方法中通过滚子部段的调整来进行所谓的轻压下、即金属坯的变形时会导致滚子部段的不准确的调整，使得结果达不到通过轻压下(Softreduktion)所期望的板坯材料的质量改善。
发明内容
因此本发明目的在于提供一种解决方案，其使在凝固过程期间在由液态金属浇铸的材料段或材料块中的温度分布的改善的计算和预测成为可能且尤其在连铸方法或过程中使在凝固的金属坯中的凝固长度(集水包尖端的位置)的改善的计算或预测成为可能。
在开头详细说明的类型的浇铸方法中，该目的根据本发明由此来实现，即由在材料块或材料段中当前存在的所有相和/或相成分的自由摩尔焓(Gibbs能量)的总和来计算总焓。
同样地，该目的通过这样的浇铸方法在金属材料在连铸设备中的连铸中的应用来实现，其用于预测和控制温度分布以及用于确定在浇铸的铸坯中的集水包尖端的位置或凝固长度。
适宜的设计方案和有利的改进方案是相应从属的子权利要求的内容。
本发明基于该认识，即在浇铸方法、尤其连铸方法中在凝固的金属坯中或在凝固的材料块中的温度分布和因此还有集水包尖端的位置可由此来改善，即由在材料块或材料段或子坯中当前存在的所有相和/或相成分的自由摩尔焓(Gibbs能量)的总和来计算总焓。由此，对于在温度计算模型中计算另外的量必要的总焓可比在由实践已知的温度计算模型中更精确地来计算，使得固相及液相温度和因此整个温度分布的计算以及凝固长度的确定或计算以更高的和更大的精度实现。由此得到在连铸设备的次级冷却区中的温度分布以及集水包尖端的位置(凝固长度)的情况的与实际更好地一致的计算。尤其以此可来计算在连铸设备的凝固的金属坯中的温度分布，从而可借助于所利用的温度计算模型来调节和控制在凝固的金属坯中的期望的/预设的、取决于材料的、最佳的温度曲线。因为作为用于对于现在世界上制造的几乎所有材料的温度计算的输入量可借助于Gibbs能量(自由摩尔能)来确定或计算总焓，以输入数据的最大可能的可靠性来执行温度计算。本发明的另一优点还在于现在在精度方面改善的凝固长度的计算和因此与在连铸设备的凝固的金属坯中的集水包尖端的位置的实际情况改善的一致性。借助于Gibbs能量，可比利用至今所应用的经验公式更精确地来计算液相和固相温度。与温度计算一起，以该方式以改善的精度来测定凝固长度。因此在连铸设备的运行中可保证凝固长度总是小于设备长度。此外，通过温度计算模型所测定的输出量可被用于将调整部段的液压调整例如用于执行所谓的轻压下，其中，由于现在更精确地已知的凝固长度可更精确且更佳地实现滚子部段的调整，这导致所制造的板坯的质量改善。动态凝固控制(DSG)-温度计算模型尤其应用在连铸中且此处在所谓的CSP(Compact Strip
Production)过程中并且是自动控制的一部分。利用“动态的凝固调节”针对性地来冷却板坯，以获得材料的一定的冶金性能。对此，在自动化计算器或计算机装置或计算装置中相应于钢品质和板坯尺寸来存储预定的冷却模型，以其来控制连铸设备或CSP设备的尤其次级冷却区的冷却装置。在所谓的轻压下的范围中，在此在连铸中应用液压的部段调整，其通过动态的轻压下技术来控制。在此，矫正和驱动滚子借助于其在部段中的液压装置将适宜的压力施加到在最终凝固的区域中的板坯。由此使在板坯的内部中的核偏析(Kernseigerung)最小化或抑制核多孔性。以该方式可生产高质量的钢且浇铸设备获得在钢品质范围方面较高的可变性。
在本发明的设计方案中用于确定总焓的计算步骤由此具体地示出，即在温度计算模型的范围中作为系统的自由摩尔总焓(H)借助于Gibbs能量(G)在恒定压力(p)下根据方程
来确定总焓，其中，H=系统的摩尔焓，G=系统的Gibbs能量，T=开氏绝对温度以及p=系统的压力。
此外，是根据本发明的浇铸方法的设计方案的组成部分的是，在温度计算模型的范围中借助于傅里叶热平衡方程
来确定温度分布，其中，ρ=密度，cp=在恒定压力下的比热容，T=所计算的开氏绝对温度，λ=热导率，s=所属的位置坐标，t=时间以及Q=系统的在液-固相变期间变得自由的能量。
在该温度计算模型中，此外借助于方程
来确定在从液态向固态的相变期间变得自由的能量，其中，Q=在相变期间变得自由的能量，ρ=密度，L=熔解潜热，t=时间以及fs=系统的相变程度，这同样设置本发明。
此外在本发明的设计方案中设置成，在用于相混合的温度计算模型的范围中作为纯相(Reinphase)的Gibbs能量以及其相成分的总和根据方程
来确定整个系统的Gibbs能量(G)，其中，G=系统的Gibbs能量，fi=在整个系统处的相应的相或相应的相成分的Gibbs能量份额以及Gi=系统的相应的纯相或相应的相成分的Gibbs能量。
Gibbs能量可以以有利的方式根据本发明的改进方案由此来确定，即在用于带有奥氏体相、铁素体相和液相的成分的系统的温度计算模型的框架中根据以下方程
，来确定Gibbs能量，其中，GΦ=相应的相Φ的Gibbs能量，xi Φ=相应的相Φ的第i个分量的摩尔分数，Gi Φ=相应的相Φ的第i个分量的Gibbs能量，R=通用气体常数，T=开氏绝对温度，EGΦ=用于非理想的混合的Gibbs能量以及magnGΦ=系统的磁能。
此外在本发明的设计方案中适宜地考虑，在该温度计算模型的范围中根据方程
，
来确定用于非理想的混合的Gibbs能量(EGΦ)，其中，EGΦ=用于非理想的混合的Gibbs能量，xi=第i个分量的摩尔分数，xj=第j个分量的摩尔分数，xk=第k个分量的摩尔分数，a=修正项，aLΦ i,j=不同阶的相互作用参数以及aLΦ i,j,k=aLΦ i,j=整个系统的不同阶的相互作用参数。
同样地，在温度计算模型中在该浇铸方法中在本发明的设计方案中适宜地考虑在该温度计算模型的范围中根据方程
来确定磁能(magnGΦ)的份额，其中，magnGΦ=磁能，R=通用气体常数，T=开氏绝对温度，ß=磁矩以及f(τ)=取决于整个系统的标准居里温度(τ)的在整个系统处的份额。
尤其地，根据本发明的方法在连铸中有利地可来运用成使得本发明此外特征在于，浇铸连铸坯，其中，借助于温度计算模型作为(多个)输出量来确定在构造连铸坯的材料块或材料段中的温度分布和/或集水包尖端的位置。
同样地，本发明因此在改进方案中设置成，其在金属、尤其含铁金属、优选地钢的连铸中被实施为控制和/或调节方法的组成部分。
利用根据本发明的方法也可以以有利的方式来执行所谓的轻压下。因此本发明此外设置成，根据集水包尖端的位置来确定连铸坯的凝固长度并且将凝固长度作为输入量沿着连铸坯输送给连铸设备的部段的液压调整的控制和/或调节部。
此外利用本发明也可来控制连铸设备的次级冷却，从而根据本发明的方法此外特征在于，借助于构造为冶金过程模型的温度计算模型来控制连铸设备的次级冷却。
因为Gibbs能量可供现在世界上制造的几乎所有材料使用，可根据材料来确定在材料块中的温度变化。因此本发明此外设置成，借助于温度计算模型根据材料来确定和调节在材料块或材料段中的温度变化。
因为利用根据本发明的方法可非常快速地且即时地来计算在材料块或材料段、尤其在连铸中构造的凝固的金属坯中的温度分布，该方法或计算方法的应用尤其适合于在线执行其且将其用于控制连铸过程或方法。该应用在设计方案中因此此外特征在于，浇铸方法和因此基于该方法的温度计算模型被用于在线确定温度分布和集水包尖端的位置以及用于控制连铸过程。
该浇铸方法还应用在执行在连铸中的轻压下过程时是有利的，这同样设置这本发明。在执行轻压下过程时，连铸设备的滚子部段被液压地调整向形成的金属坯，以便在凝固时尤其在集水包尖端的区域中避免在金属坯的内部中的缺陷形成。
最后，本发明特征在于，实现该浇铸方法的应用，其用于提高在连铸时的过程稳定性和产品改善。
附图说明
下面详细来阐述本发明，其中，为了容易理解附上不同的图。其中：
图1显示了用于纯铁的Gibbs能量的图示，
图2显示了带有Gibbs能量的(所构建的)相图，
图3显示了根据Schwerdtfeger所计算的和按实验的液相温度的比较，
图4显示了根据Gibbs所计算的和按实验的液相温度的比较，
图5显示了用于低碳钢的根据Gibbs的总焓的变化过程，
图6显示了用于低碳钢的根据Gibbs的相成分的变化过程，
图7显示了基于根据本发明的温度计算模型算出的在坯长度上的温度分布，
图8显示了根据本发明的温度分布模型所计算的温度分布的等轴图示以及
图9以示意性的图示显示了设立用于执行根据本发明的浇铸方法的连铸设备。
具体实施方式
在根据本发明的浇铸方法中所运用的温度计算模型、DSC程序/模型的核心是坯温度和凝固长度(集水包尖端的位置)的计算。该计算经由有限差分法实现。材料块或材料段、也就是说在连铸中产生的金属坯在此被划分成较小的元件，从而考虑铸模、铸坯引导部的几何形状和板坯的尺寸。边界条件可利用冷却区的尺寸、水量和冷却水的温度以及环境温度来表达。在计算期间，考虑过程量(如浇铸速度和浇铸温度)并且在变化时立即且直接进行重新计算。作为结果得到在坯中的温度分布、坯的对此相关的相应的壳厚和在坯中的凝固长度。
温度计算的基础是傅里叶热平衡方程(1)，在其中cp是系统的比热容、λ是热导率、ρ是密度以及s是位置坐标。T说明所计算的温度。在右侧的项Q考虑在相变期间变得自由的能量(方程2)。在从液态向固态的转变中，该项表示熔解热，fs说明相变程度。
作为方程的必要的输入量，导热性和总焓特别重要，因为这些变量决定性地影响温度结果。热导率是温度、化学成分和相成分的函数且可根据实验精确地来确定。
由在浇铸时凝固的材料区域或材料段或金属坯形成的系统的总焓H或摩尔焓可经由Gibbs能量如下(3)来计算：
带有系统的摩尔Gibbs能量G。对于相混合可经由纯相以及其相成分的Gibbs能量来计算整个系统的Gibbs能量
带有相φ的相成分fφ和该相的摩尔Gibbs能量Gφ。对于奥氏体相、铁素体相和液相(φ)得出Gibbs能量
在方程(4)中，分别单个元素能量的项相应于用于理想混合的量以及用于非理想混合的量和磁能(方程7)。在系统的已知的Gibbs能量中由此可算出摩尔比热容：
方程(5)-(7)的项的参数在Thermocalc和Matcalc数据库中举出且可被用于确定钢成分的Gibbs能量。借助于数学推导由此得出该钢成分的总焓。
图1显示了用于纯铁的Gibbs能量的图示。可辨识出，各个相(铁素体相、奥氏体相和液相)对于一定的特征温度范围而言占据最小值，在该最小值这些相稳定。
在图2中示出了带有0.02%Si、0.310%Mn、0.018 %P、0.007%S、0.02%Cr、0.02%Ni、0.027%Ai和可变的C含量的Fe-C合金的相界。利用Gibbs能量的公式可能构建带有任意化学成分的这样的相图且示出稳定的相成分。
对于根据方程(1)-(3)的温度计算，首先需要确定液相和固相温度(其说明熔融物至固相的转变)。图3比较根据Schwerdtfeger所计算的液相温度(黑色的矩形)与根据实验确定的温度(线)。在温度非常高时，一致性良好，在低温时一致性明显下降。所计算的温度处在根据实验的温度之上。类似地，图4显示了根据Gibbs所计算的(黑色矩形)与根据实验(线)确定的液相温度的比较。
下面的表格显示了Gibbs和Schwerdtfeger模型关于金属合金的成分的适用范围：
- Schwerdtfeger：界限以所说明的精度DT=2°C有效
- Gibbs：根据Thermocalc/Matcalc数据库的适用范围
在表格中列举了Gibbs和Schwerdtfeger模型的适用范围。显然，Gibbs模型的适用范围比Schwerdtfeger模型具有大得非常多的分析范围。在Thermocalc/Matcalc数据库中所列举的界限几乎完全覆盖现在世界上制造的碳钢和不锈钢。利用这些输入数据，可以以最大可能的精度来确定所研究的材料的液相和固相温度以及总焓。
图5作为温度的函数显示了对于低碳钢(Low Carbon)的根据Gibbs的总焓的变化过程。此外，在图中示出固相和液相温度。
在图6中，作为温度的函数来计算根据Gibbs的相成分。在图中识别出熔融物相、Delta相、Gamma相、Alpha相和渗碳体相的区域。
利用Gibbs能量达成的温度分布在图7中在坯长度上示出。分别可见在表面处和在核中在坯中心的温度。此外示出由不同厚度位置构成的平均温度。固相和液相线说明在哪个部位处坯凝透。可识别出，对于该浇铸速度坯中心在大约23.6m之后凝固，这相应于凝固长度(集水包尖端的位置)。
根据等温线可跟踪坯的凝固。图8显示了在坯中的等温线的温度分布。明亮的颜色说明了液态核。该核直至部段8-10是液态的，之后固相的份额增加。凝固长度为23.6m。该图示允许快速总览在浇铸的坯中的液相和固相。
在了解精确的凝固长度的值的情况下，该值那么可用于控制和调节用于执行所谓的“轻压下”的连铸设备的滚子部段的液压调整。通过运用特征在于该温度计算模型的根据本发明的浇铸方法可实现(滚子)部段的最佳调整且改善内部质量。实验证实，这样制造的金属坯或板坯的内部质量在最不同的材料质量的情况下通过应用根据本发明的方法被改善。
图9以示意性的图示显示了设立用于运用根据本发明的浇铸方法的且装备有计算装置1或计算机装置、整体以2标明的连铸设备，其中，计算装置1装备有构造为冶金过程模型的温度计算模型，其具有DTR或DSC(Dynamische Temperatur-Regelung/Dynamic
Solidification Control)调节或以此为基础。利用该温度计算模型可来计算在由液态金属浇铸的、凝固的材料块或材料段的内部中存在的温度分布。在该实施例中，材料块或材料段是由金属构成的铸坯3或金属坯。铸坯3具有液态的集水包4，它的限定铸坯3的凝固长度的集水包尖端5近似构造在次级冷却部6的在浇铸方向上观察的端部区域中。在铸坯3处，为了其变形和支撑构造有六个滚子部段7或通常设有支撑滚子或铸坯导向滚子8且构造成可液压调节的部段。铸坯导向滚子8部分空转或可调整地且旋转驱动地来构造。连铸设备2具有分配器皿9和联接到其处的连铸模10。钢熔融物从浇铸罐11行到分配器皿9中且从那里出来进入铸模10中。在铸模10之下构造有铸坯导向滚子8用于支撑铸坯3，其在该区域中才具有非常薄的坯壳。铸坯3经过圆弧形的区域且然后在矫正区中行出且然后例如可经过直接后置的轧机机架12。为了冷却铸坯3，其在次级冷却部6的区域中例如通过所喷射的水或通过设有内部冷却的铸坯导向部被冷却。经由封闭的或敞开的调节回路13借助于计算机或计算装置1来执行以所期望的冷却剂量供应铸坯、但是还有浇铸速度的调节。在此，在计算装置1中借助于温度计算模型以前面所阐述的方式、亦即在线地来计算在铸坯3中的温度分布和尤其集水包尖端5的当前位置。利用该计算过程获得的输出量同样可在计算单元1中处理且然后在敞开的或封闭的调节和/或控制回路13的范围中被用于确定以及根据情况改变所期望的浇铸参数(如冷却剂进入、浇铸速度、滚子部段7的调整或另外的)。在此，在描绘冶金温度计算模型的计算装置1中如上面所说明的那样以探测相应的Gibbs能量的方式来考虑相的出现。
Claims (19)
1. 一种用于制造由液态金属浇铸的材料块或材料段的浇铸方法，在其中借助于基于动态温度调节(Dynamic Solidification Control)的温度计算模型来计算在所述材料块或材料段的内部中存在的温度分布，其中，在一计算步骤中来确定由所述材料块或材料段形成的系统的总焓以及处理为在所述温度计算模型中的输入量并且在浇铸过程的调节和/或控制过程中使用所述温度计算模型的一个或多个输出量，其特征在于，由在所述材料块或材料段中当前存在的所有相和/或相成分的自由摩尔焓(Gibbs能量)的总和来计算所述总焓。
2. 根据权利要求1所述的浇铸方法，其特征在于，在所述温度计算模型的框架中作为所述系统的自由摩尔总焓(H)借助于Gibbs能量(G)在恒定的压力(p)下根据方程
来确定所述总焓，其中，
H=所述系统的摩尔焓，
G=所述系统的Gibbs能量，
T=开氏绝对温度以及
p=所述系统的压力。
3. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，在所述温度计算模型的框架中借助于傅里叶热平衡方程
来确定所述温度分布，其中，
ρ=密度，
cp=在恒定压力下的比热容，
T=计算出的开氏绝对温度，
λ=热导率，
s=所属的位置坐标，
t=时间以及
Q=所述系统的在液态-固态相变期间变得自由的能量。
4. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，在所述温度计算模型的框架中借助于方程
来确定在从液态向固态的相变期间变得自由的能量(Q)，其中，
Q=在所述相变期间变得自由的能量，
ρ=密度，
L=熔解潜热，
t=时间以及
fs=所述系统的相变程度。
5. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，在所述温度计算模型的框架中对于相混合根据方程
G=∑fiGi
作为纯相以及其相成分的Gibbs能量的总和来确定整个系统的Gibbs能量(G)，其中，
G=所述系统的Gibbs能量，
fi=在整个系统处相应的相或相应的相成分的Gibbs能量份额以及
Gi=所述系统的相应的纯相或相应的相成分的Gibbs能量。
6. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，在所述温度计算模型的框架中对于带有奥氏体相、铁素体相和液相的成分的系统根据方程
来确定所述Gibbs能量，其中，
GΦ=相应的相Φ的Gibbs能量，
xi Φ=相应的相Φ的第i个分量的摩尔分数，
Gi Φ=相应的相Φ的第i个分量的Gibbs能量，
R=通用气体常数，
T=开氏绝对温度，
xi=第i个分量的摩尔分数，
EGΦ=用于非理想的混合的Gibbs能量以及
magnGΦ=所述系统的磁能。
7. 根据权利要求6所述的浇铸方法，其特征在于，在所述温度计算模型的框架中根据方程
来确定用于非理想的混合的Gibbs能量(EGΦ)，其中，
EGΦ=非理想的混合的Gibbs能量，
xi=第i个分量的摩尔分数，
xj=第j个分量的摩尔分数，
xk=第k个分量的摩尔分数，
a=修正项，
aLΦ i,j=不同阶的相互作用参数以及
LΦ i,j,k=aLΦ i,j=整个系统的不同阶的相互作用参数。
8. 根据权利要求6所述的浇铸方法，其特征在于，在所述温度计算模型的框架中根据方程
来确定所述磁能(magnGΦ)的份额，其中，
magnGΦ=磁能，
R=通用气体常数，
T=开氏绝对温度，
ß=磁矩以及
f(τ)=取决于整个系统的标准居里温度(τ)的在整个系统处的份额。
9. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，浇铸连铸坯，其中，借助于所述温度计算模型作为一个或多个输出量来确定在构造所述连铸坯的材料块或材料段中的温度分布和/或集水包尖端的位置。
10. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，其在金属的连铸中被实施为控制和/或调节方法的组成部分。
11. 根据权利要求10所述的浇铸方法，其特征在于，所述金属是含铁金属。
12. 根据权利要求10所述的浇铸方法，其特征在于，所述金属是钢。
13. 根据权利要求9所述的浇铸方法，其特征在于，根据所述集水包尖端的位置来确定连铸坯的凝固长度并且将所述凝固长度作为输入量沿着所述连铸坯输送给连铸设备的部段的液压调整的控制和/或调节部。
14. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，借助于构造为冶金过程模型的温度计算模型来控制连铸设备的次级冷却。
15. 根据权利要求1或2所述的浇铸方法，其特征在于，借助于所述温度计算模型根据材料来确定和调整在所述材料块或材料段中的温度变化。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的浇铸方法在金属材料在连铸设备中的连铸中的一种应用，其用于预测和控制温度分布以及用于确定在浇铸的铸坯中的凝固长度或集水包尖端的位置。
17. 根据权利要求16所述的浇铸方法的应用，其用于在线确定所述温度分布和所述集水包尖端的位置以及用于控制所述连铸过程。
18. 根据权利要求16或17所述的浇铸方法的应用，其应用于在连铸中执行轻压下过程时。
19. 根据权利要求16或17所述的浇铸方法的应用，其用于在连铸中提高过程稳定性和产品改善。
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