薄板坯結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟,是連鑄機(jī)最關(guān)鍵部分之一,是控制鋼液潔凈度的最后環(huán)節(jié),在控制鑄坯質(zhì)量方面起著極其重要的作用。結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)特性直接關(guān)系著結(jié)晶器內(nèi)的鋼液傳熱、保護(hù)渣熔化和夾雜物上浮等,與鑄坯裂紋、皺皮、偏析等表面或內(nèi)部缺陷的形成有著密切的關(guān)系。因此,對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行研究十分必要。
　　 本文以邯鋼CSP薄板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)鋼液為研究對(duì)象,在參考了大量相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,利用工廠實(shí)際生產(chǎn)工藝參數(shù),建立薄板坯連

2、鑄結(jié)晶器流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的三維模型,給出了結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場(chǎng)和溫度場(chǎng)數(shù)值模擬的控制方程、初始條件、邊界條件及所需的熱物性參數(shù)。利用ProCAST軟件對(duì)采用兩種典型浸入式水口對(duì)應(yīng)的漏斗型結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)與傳熱狀況進(jìn)行了數(shù)值模擬。數(shù)值模擬結(jié)果和邯鋼的水模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合,驗(yàn)證了所建立模型的正確性。
　　 根據(jù)已經(jīng)驗(yàn)證的模型,模擬計(jì)算了兩種典型水口(牛鼻子型水口、雙側(cè)孔型水口)在不同的生產(chǎn)工藝參數(shù)(拉坯速度、水口的導(dǎo)流槽角度及插入深度)條件

3、下,結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布情況。分析模擬結(jié)果,得到了各生產(chǎn)工藝參數(shù)對(duì)結(jié)晶器流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響規(guī)律。
　　 研究表明:1)雙側(cè)孔型水口效果優(yōu)于牛鼻子型水口；2)在較小范圍內(nèi),拉坯速度對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)狀態(tài)影響不明顯；3)牛鼻子型水口導(dǎo)流槽角度在100°和110°之間較為合理,雙側(cè)孔型水口導(dǎo)流槽角度110°時(shí)較為合理,但是推薦用雙側(cè)孔型水口；4)隨著插入深度的增加,鋼液流股沖擊深度增加,拉坯速度為4m/min時(shí),水口插入深度15