基于数学物理模拟和高温测速的拉速对吹氩结晶器流场行为的影响

通过结晶器的流场优化可以降低连铸坯的炼钢缺陷,从而提高汽车外板的表面质量。结合数值模拟、水模拟和高温定量测速3种手段研究了拉速对结晶器流场的影响。研究结果表明,随着拉速提高,结晶器1/4宽度附近的表面流速增大,数值模拟、水模拟和高温定量测速的结果吻合良好。在结晶器断面尺寸为1190 mm×230 mm,氩气流量为8 L/min,水口浸入深度为170 mm时,随着拉速从1.2 m/min增加至1.3、1.4、1.5、1.6 m/min,结晶器流场的流动形态均为双循环流,结晶器窄面附近和1/4宽度附近的钢液从窄面向水口方向流动,水口附近的钢液从水口向外流动。随着拉速增大,窄面附近和1/4宽度附近的表面流速逐渐增大,水口附近的表面流速逐渐减小。此外,窄面附近和1/4宽度附近的液面波动都逐渐增大,容易形成气泡卷渣。因此应根据连铸生产中汽车外板的质量要求,将拉速控制在一个合理的范围内。