CSP薄板坯連鑄結晶器三維流場與溫度場的數(shù)值模擬.pdf

1、在薄板坯連鑄過程中，結晶器內(nèi)鋼液的流動特性不僅關系到結晶器的傳熱和夾雜物的上浮，而且還與鑄坯裂紋、皺皮、偏析等表面及內(nèi)部質(zhì)量有著非常密切的關系。這樣開展薄板坯結晶器內(nèi)鋼水流場和溫度場的研究就顯得尤為重要。 本文針對國內(nèi)某鋼鐵公司CSP薄板坯連鑄生產(chǎn)現(xiàn)狀，利用數(shù)值仿真的方法，采用PHOENICS軟件計算漏斗型結晶器內(nèi)鋼液的三維流場與溫度場，比較和分析了水口結構形狀，水口插入深度及拉坯速度對結晶器內(nèi)流場和溫度場的影響，對薄板坯連鑄使

2、用的牛鼻子水口和近來為增加鋼液流量而采用的三孔水口條件下結晶器內(nèi)流場和溫度場進行了更為詳細的分析。 對比喇叭形水口，雙側(cè)孔水口(45°)，牛鼻子水口和三孔水口，總的說來后兩者優(yōu)于前兩者；而雙側(cè)孔水口(45°)又優(yōu)于喇叭形水口；牛鼻子水口和三孔水口比較各有特點，前者對保證鑄坯質(zhì)量有利，為防止流股對窄面的沖擊，增加擋塊寬度到100mm，可使結晶器橫截面上溫度分布更加均勻，降低窄面熱負荷；后者對增加流量，提高拉速非常有利，但要防止中孔

3、射流過強導致鑄坯中心坯殼變薄，在實際生產(chǎn)中可通過控制水口浸入深度或塞住浸入式水口的底孔來調(diào)節(jié)結晶器中的流動與溫度分布狀態(tài)。 為確保鑄坯質(zhì)量，薄板坯連鑄工作拉速應不宜大于6m/min。在水口結構一定條件下，其插入深度應隨拉速的增加而適當增加，如拉速4.0m/min時，牛鼻子水口插入深度250mm左右，三孔水口插入深度280mm左右比較適宜。 數(shù)值模擬與文獻中水模實驗及現(xiàn)場數(shù)據(jù)吻合較好，為薄板坯連鑄浸入式水口結構的優(yōu)化及確定