浸入式水口对薄板坯结晶器内钢液流动的影响

作     者：李瑜 孙彦辉 宋思程 王超 LI Yu;SUN Yanhui;SONG Sicheng;WANG Chao

作者机构：北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 一重集团大连工程技术有限公司辽宁大连116000 

出 版 物：《钢铁研究学报》 (Journal of Iron and Steel Research)

年 卷 期：2024年第36卷第1期

页      面：66-75页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

主　　题：薄板坯 高拉速 漏斗型结晶器 数值模拟 液面波动指数 

摘      要：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)=2.653,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。