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数值模拟开式水冷模铸机浇注过程

孟庆民 , 张逖 , 李旭 , 李明 , 岳强

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150293

以南钢开式水冷模铸机为研究对象，建立了型腔内钢液三维非稳态流动、传热和液面波动的数学模型，研究了浇注过程中钢液的流动特征、温度分布以及注流卷吸气体的运动规律。结果表明：浇注过程中，在“气体卷吸”作用下，型腔内钢液的流动存在显著差异，浇注前期表现为上升流呈多个大小不一的涡旋流，浇注后期则呈典型的逆时针涡旋流，并充满整个模腔。在该流动行为影响下，型腔内钢液温度场表现为中心低四周高的系列等温带，钢液表面水平流速随液面高度的上升而增加，在液面高度为3.1 m时达到最大表面流速0.6 m/s ，此时液面波动大，易发生卷渣和钢液二次氧化。

关键词: 水冷模铸 , 温度场 , 气体卷吸 , 表面速度 , 数值模拟