CSP薄板坯連鑄結(jié)晶器三維流場與溫度場的數(shù)值模擬.pdf

1、在薄板坯連鑄過程中，結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)特性不僅關(guān)系到結(jié)晶器的傳熱和夾雜物的上浮，而且還與鑄坯裂紋、皺皮、偏析等表面及內(nèi)部質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系。這樣開展薄板坯結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場和溫度場的研究就顯得尤為重要。 本文針對(duì)國內(nèi)某鋼鐵公司CSP薄板坯連鑄生產(chǎn)現(xiàn)狀，利用數(shù)值仿真的方法，采用PHOENICS軟件計(jì)算漏斗型結(jié)晶器內(nèi)鋼液的三維流場與溫度場，比較和分析了水口結(jié)構(gòu)形狀，水口插入深度及拉坯速度對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場和溫度場的影響，對(duì)薄板坯連鑄使

2、用的牛鼻子水口和近來為增加鋼液流量而采用的三孔水口條件下結(jié)晶器內(nèi)流場和溫度場進(jìn)行了更為詳細(xì)的分析。 對(duì)比喇叭形水口，雙側(cè)孔水口(45°)，牛鼻子水口和三孔水口，總的說來后兩者優(yōu)于前兩者；而雙側(cè)孔水口(45°)又優(yōu)于喇叭形水口；牛鼻子水口和三孔水口比較各有特點(diǎn)，前者對(duì)保證鑄坯質(zhì)量有利，為防止流股對(duì)窄面的沖擊，增加擋塊寬度到100mm，可使結(jié)晶器橫截面上溫度分布更加均勻，降低窄面熱負(fù)荷；后者對(duì)增加流量，提高拉速非常有利，但要防止中孔

3、射流過強(qiáng)導(dǎo)致鑄坯中心坯殼變薄，在實(shí)際生產(chǎn)中可通過控制水口浸入深度或塞住浸入式水口的底孔來調(diào)節(jié)結(jié)晶器中的流動(dòng)與溫度分布狀態(tài)。 為確保鑄坯質(zhì)量，薄板坯連鑄工作拉速應(yīng)不宜大于6m/min。在水口結(jié)構(gòu)一定條件下，其插入深度應(yīng)隨拉速的增加而適當(dāng)增加，如拉速4.0m/min時(shí)，牛鼻子水口插入深度250mm左右，三孔水口插入深度280mm左右比較適宜。 數(shù)值模擬與文獻(xiàn)中水模實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場數(shù)據(jù)吻合較好，為薄板坯連鑄浸入式水口結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及確定