单带式连铸结晶器内熔体在静磁场下的流动行为模拟

为研究单带式水平铸造结晶器内熔体在静磁场制动下的流动行为,基于有限体积法建立一个描述水平薄带连铸结晶器内电磁场-凝固传输过程耦合的三维数学模型。通过把磁场和凝固传输过程原本相互影响的双向耦合过程简化为静磁场对凝固传输过程的单向作用,采用间接耦合法计算电磁-凝固传输过程,分别以ANSYS计算的两种外形的真实磁场和文献中所用虚拟条形磁场作为静磁载荷,计算各种棱廓的磁场和不同磁感应强度值对结晶器内流动行为的影响。结果表明,以0.2 T恒值横向贯穿结晶器的虚拟磁场对熔体流动控制的综合效果较好,竖直条形比水平条形磁场更优;由于磁场存在衰减,导致真实磁场在整个结晶器截面的流动形态不一致,其值为0.4 T时对流动的修正效果最好,但较虚拟磁场差。该计算模型及研究方法和结果为改进磁流修正装置和结晶器内流动的后续研究提供依据和参考。