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凝固坯壳对高拉速板坯连铸结晶器钢水流动特征的影响

黄琦 , 熊霄 , 邓小旋 , 王新华 , 王万军 , 姜敏

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140320

采用全比例的水力学模型，利用刺激-响应法、波高传感器、流速仪研究了考虑凝固坯壳时高拉速板坯连铸结晶器内的钢水流动、液面特征与卷渣特征。结果表明：考虑凝固坯壳后钢液到达液面的时间缩短；在高拉速条件下(2.4 m/min)，有坯壳时结晶器液面最大平均波高与表面流速比没有坯壳时分别大31%和17.5%，使卷渣更容易发生。其主要原因在于考虑坯壳后结晶器下部钢液的自由流动空间变小，下回流的钢液流动受到抑制，上回流的能量变大。所以在高拉速结晶器水模拟试验过程中，有必要考虑凝固坯壳的影响。

关键词: 凝固坯壳 , 结晶器 , 水模型 , 高拉速 , 板坯连铸

水口出口形状对高拉速板坯连铸结晶器内流场特征的影响

熊霄 , 邓小旋 , 王新华 , 黄琦 , 张弘弼

钢铁研究学报

采用1∶1的水力学模型研究了浸入式水口出口形状(椭圆形、矩形、方形)对结晶器自由液面特征、流股特征与流场的影响.在通钢量为3.20和4.48 t/min时,结晶器液面波动与表面流速都遵循椭圆形水口＜矩形水口＜方形水口的变化规律.椭圆形水口的流股为“旋转流股”,流股扩展角和倾角最大,流股分散,且在出口处流速分布均匀;方形与矩形水口流股为“平滑流股”,方形水口流股的扩展角和倾角最小,流股集中在出口偏下半部分处;矩形水口流股扩展角、倾角、流股分散与均匀程度居中.综合考虑:在高拉速条件下(通钢量为4.48 t/min),椭圆形水口条件下结晶器液面的平均波高为5.5mm,表面流速为0.32 m/s,仍然有提高拉速的空间,且流股速度在出口处分布均匀,所以较优的水口出口形状为椭圆形.

关键词: 水口出口形状 , 流股特征 , 高拉速板坯连铸 , 浸入式水口 , 水模型

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