板坯結(jié)晶器內(nèi)偏流及夾雜物去除的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著高效連鑄技術(shù)發(fā)展，板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為變得更加復(fù)雜。拉速增大時，由于注入結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流量增加，浸入式水口鋼液的出流流速顯著提高，導(dǎo)致其沖擊深度增加，夾雜物顆粒很難上浮至鋼渣界面，若控制不當(dāng)會造成卷渣，其中被鋼液卷到結(jié)晶器深處的小粒徑夾雜物易被初始凝固坯殼所捕獲，形成皮下夾雜等鑄造缺陷。如何優(yōu)化和控制結(jié)晶器內(nèi)鋼水的流動，保證連鑄坯質(zhì)量，成為實(shí)現(xiàn)高速連鑄的核心問題。本文從控制連鑄坯質(zhì)量出發(fā)，對“水口滑板對板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)流場及

2、夾雜物去除行為的影響”、“板坯連鑄結(jié)晶器偏流下磁場對流場影響的模擬分析”兩個相互關(guān)聯(lián)的工程問題進(jìn)行數(shù)值仿真，以期為優(yōu)化結(jié)晶器內(nèi)流場和連鑄工藝，以及提高鑄坯質(zhì)量提供參考。
　　 板坯連鑄中，在水口滑板控流條件下，結(jié)晶器內(nèi)夾雜物去除及鋼液流動是非常復(fù)雜的問題，目前關(guān)于滑板控流試驗(yàn)研究較少，電磁制動下滑板控流的研究更是少之又少。本文通過數(shù)值仿真模擬研究在一定拉速下，板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)滑板控流，以及與之相耦合的電磁制動作用下的鋼液流動及夾

3、雜物去除行為。文中采用GAMBIT進(jìn)行前處理，用FLUENT進(jìn)行數(shù)值模擬，然后采用FLUENT及TECPLOT進(jìn)行后處理。通過UDF加入磁場，用隨機(jī)游走模型跟蹤夾雜物粒子的運(yùn)動軌跡，并最后統(tǒng)計夾雜物的去向（被捕捉或逃逸、去除）。計算結(jié)果表明，在一定拉速條件下，未施加磁場且滑板不全開啟時，水口內(nèi)鋼液呈明顯偏流，在滑板下方區(qū)域中有回流區(qū)，水口的出流呈旋轉(zhuǎn)狀流態(tài)。隨鋼液進(jìn)入結(jié)晶器的夾雜物顆粒的去除率（上浮率）隨其粒徑增大而升高。本文模擬顯示，