基于紊流射流理论的连铸结晶器液面波动

为研究结晶器内液面波动特性的规律,防止连铸坯卷渣,提高铸坯质量,利用紊流淹没射流理论建立了浇注过程中钢液流股撞击结晶器窄边速度和撞击点位置理论模型,推导出液面波动指数的解析公式;通过与试验结果对比,验证了该理论模型的预测结果;利用数值仿真模拟1 000 mm×130 mm板坯连铸结晶器在不同液面波动指数下的液面波动情况。计算结果表明,该理论模型结论与试验结论偏差为-4%~2.5%,可较好地评价结晶器内液面波动的剧烈程度,该型号板坯连铸结晶器最佳拉速为1.4 m/min。

浸入式水口对薄板坯结晶器内钢液流动的影响

为适应某钢厂新的生产线,提高其连铸连轧效率,重点探究、揭示了浸入式水口开口个数对薄板坯结晶器内冶金行为的影响规律。研究采用有限元软件ANSYS Fluent,针对高拉速(5m/min)薄板坯漏斗型结晶器在不同水口结构下的流动和传热行为进行三维数值模拟仿真,并分析比较模拟结果,结合液面波动指数F数,择出最优的水口。结果表明:在流场分析中,两孔水口弯月面处的最大流速为0.709m/s,三孔水口和四孔水口最大流速相近,分别为0.575、0.578m/s,两孔水口对自由液面造成的扰动更大;在温度场分析中,两孔水口顶面温度范围整体较高,温度最大值出现在窄壁处;三孔和四孔水口顶面最大温度均1810K以下,且三孔水口高温区域较大,有利于保护渣的熔化。计算F数可得F_(2)为4.09、F_(3)为2.65、F_(4)为2.88。三孔水口F3数值最小(F_(3)<F_(4)<F_(2))。且F_(3)=2.65<3,说明此水口条件下的波动规律优于常规板坯常规水口的最优数据,最终择出三孔水口为最优水口。