李德伟
,
苏志坚
,
丸川雄净
,
赫冀成
连铸
日本及中国的学者研究表明,在连铸过程中浸入式水口内的旋转流动可以有效改善结晶器内的流体流动状态并提高钢坯的表面和内部质量.笔者提出一种新的旋流连铸技术,即利用水口外的旋转电磁场对钢液的洛伦兹力,使水口内钢液形成旋转流动.对圆形电磁旋流装置作用下圆坯及方坯连铸过程结晶器内钢液流场进行了三维数值模拟,分析了350 A电磁旋流作用下圆坯及方坯结晶器内钢液流场.结果表明:①水口电磁旋流使得圆坯结晶器内的钢液都处于旋转状态.②有旋流时,在方坯结晶器角部的附近可以观察到水平流动；钢液的冲击深度更小,上返流增强.
关键词:
连铸
,
电磁旋流
,
浸入式水口
,
结晶器
,
数值模拟
李德伟
,
苏志坚
,
陈进
,
王强
,
丸川雄净
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00052
提出了一种新的浸入式水口内产生旋流的方法,即在水口外施加可移动的旋转电磁场,非接触地形成钢液旋流.为进一步发挥旋流作用,采用渐开式水口,对圆坯连铸中浸入式水口及结晶器内钢液流场、温度场进行了三维数值模拟,并重点研究了水口渐开角度结合不同旋流强度对结晶器内流场及温度场的影响.研究结果表明,浸入式水口内磁场和旋流速度随着线圈电流强度的增加而增加.当电流强度为500 A,频率为50 Hz时,可产生最大为3 m/s左右的旋流速度.当水口采用同一渐开角度,随着旋流强度的增大,水口出流的冲击深度减小,上返流增强,弯月面温度提高.但当旋流强度增大到一定程度后,结晶器内弯月面附近温度变化不大.采用同一旋流强度,随着水口渐开角度的增加,结晶器内水口出口上方的上返流先增强后减弱,在渐开角度为60°时,上返流最强.同样,弯月面附近温度也是先提高后有所降低,在渐开角度为60°时,弯月面温度最高.水口渐开角度为60°,线圈电流350 A,频率为50 Hz时,在水口入口处施加0.5 m/s水平速度的人工偏流后,电磁旋流能对该偏流进行有效的抑制.
关键词:
连铸
,
电磁旋流
,
浸入式水口
,
结晶器
,
数值模拟
