金属学报  2008, Vol. 44 Issue (3): 375-380

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旋流水口对小方坯连铸结晶器流场影响的水模拟研究

贾洪海 于 湛 雷作胜 邓 康 陈家昶 华文杰 任忠鸣

上海大学材料学院

Effect of Swirling Flow out of Nozzle on Flow Field in Continuous Casting of Billet

贾洪海; 于湛; 雷作胜; 邓康; 陈家昶; 华文杰; 任忠鸣 . 旋流水口对小方坯连铸结晶器流场影响的水模拟研究[J]. 金属学报, 2008, 44(3): 375-380 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(802 KB)   摘要: 在小方坯连铸水口中段安置电磁搅拌器，使水口旋转出流以降低注流钢水的冲击深度并形成上升回流，保证小方坯（特钢）连铸中液面融渣和凝固坯壳及成分的均匀性。本文通过在连铸水口的水力学模型内安置的旋流叶轮来模拟水口电磁搅拌的作用，使模型实验中水口出流呈螺旋状流态，并在此基础上，用超声波多普勒测速仪定量测量结晶器模型内液流的垂直及水平速度，以此检验水口电磁搅拌的效果，分析有效的工艺参数。结果表明，旋流式水口有利于改善结晶器内的流场，有效降低冲击深度，增大液流向弯月面区域的回流和热流上传，使液面形成水平环流，提高了液面的活跃程度，并增强钢水表面融渣的效果。 关键词 ： 小方坯,  连铸,  旋流水口,  电磁搅拌,  水模拟实验     Abstract：Electromagnetic stirrer was fixed on intermediate zone of the nozzle to make molten steel outflow with swirling flow, reduce dashing depth of molten steel and form a up reversing flow. All of these were to get the mold powder melted, shell solidified and uniform composition in the continuous casting of special steel billet. This paper was to simulate the effect of electromagnetic stirring in submerged entry nozzle (SEN) through setting a swirl blade in SEN of the hydromechanics mode. This method used was to impart swirl to the flow. On the basic of this, the vertical velocity and horizon velocity of liquid level in the model were measured using Ultrasonic Doppler Velocity (UDV).The effectiveness of electromagnetic stirrer and analyzing technological parameter were examined. Following issues were obtained: (1) Swirling flow was in favor of flow field in mold. (2)The dashing depth can be reduced effectively. (3)The reversing flow and heat transmission of meniscus were enlarged. (4)The horizon circulating was formed so the activity of liquid level and the effectiveness of molten slag were increased. Key words： Billet    Continuous casting    Swirling flow nozzle    Magnetic stirring    Water simulation 收稿日期: 2007-08-29      ZTFLH:  TF777   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 贾洪海 于湛 雷作胜 邓康 陈家昶 华文杰 任忠鸣 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I3/375 [1]Yokoya S,Asako Y,Hara S,Szekely J.ISIJ Int,1994;34: 883 [2]Yokoya S,Westoff R,Asako Y,Hara S,Szekely J.ISIJ Int,1994;34:889 [3]Yeong H H.ISIJ Int,1996;36:1030 [4]Yokoya S,Takagi S,Iguchi M,Asako Y,Westoff R,Hara S.ISIJ Int,1998;38:827 [5]Yokoya S,Takagi S,Iguchi M,Marukawa K,Yasugaira W, Hara S.ISIJ Int,2000;40:584 [6]Yokoya S,Takagi S,Tada K,Iguchi M,Marukawa K,Hara S.ISIJ Int,2001;41:1201 [7]Yokoya S,Takagi S,Ootani S,Iguchi M,Marukawa K, Hara S.ISIJ Int,2001;41:1208 [8]Yokoya S.ISIJ Int,2001;41(Suppl.):S47 [9]Zhang H,Wang T F,Wang J F,Jin Y.J Chem Eng Chin Univ,2002;16:408 (张欢，王铁峰，王金福，金涌．高校化学工程学报，2002；16：408) [10]Yu Z,Lei Z S,Jia H H,Jin X L,Ren Z M,Deng K,Zhong Y B.Shanghai Met,2007;29(2):54 (于湛，雷作胜，贾洪海，金小礼，任忠鸣，邓康，钟云波．上海金属，2007；29(2)：54) [11]Li B K,Li D H.Acta Metall Sin,2002;38:315 (李宝宽，李东辉．金属学报，2002；38：315) [1] 彭治强, 柳前, 郭东伟, 曾子航, 曹江海, 侯自兵. 基于大数据挖掘的连铸结晶器传热独立变化规律[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1389-1400. [2] 郭东伟, 郭坤辉, 张福利, 张飞, 曹江海, 侯自兵. 基于二次枝晶间距变化特征的连铸方坯CET位置判断新方法[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 827-836. [3] 李民, 李昊泽, 王继杰, 马颖澈, 刘奎. 稀土Ce对薄带连铸无取向6.5%Si钢组织、高温拉伸性能和断裂模式的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 637-648. [4] 刘中秋, 李宝宽, 肖丽俊, 干勇. 连铸结晶器内高温熔体多相流模型化研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(10): 1236-1252. [5] 郭中傲, 彭治强, 柳前, 侯自兵. 高碳钢连铸坯大区域C元素分布不均匀度[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1595-1606. [6] 唐海燕, 刘锦文, 王凯民, 肖红, 李爱武, 张家泉. 连铸中间包加热技术及其冶金功能研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(10): 1229-1245. [7] 张林, 郭晓, 高建文, 邓安元, 王恩刚. 电磁搅拌对TiB2颗粒增强钢组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1239-1246. [8] 蔡来强, 王旭东, 姚曼, 刘宇. 连铸圆坯非均匀传热/凝固行为的无网格计算方法[J]. 金属学报, 2020, 56(8): 1165-1174. [9] 任忠鸣,雷作胜,李传军,玄伟东,钟云波,李喜. 电磁冶金技术研究新进展[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 583-600. [10] 李亚强, 刘建华, 邓振强, 仇圣桃, 张佩, 郑桂芸. 15CrMoG钢包晶凝固特征与机制[J]. 金属学报, 2020, 56(10): 1335-1342. [11] 吴春雷,李德伟,朱晓伟,王强. 电磁旋流水口连铸技术对小方坯凝固组织形貌和宏观偏析的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(7): 875-884. [12] 郭军力, 文光华, 符姣姣, 唐萍, 侯自兵, 谷少鹏. 冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(10): 1311-1318. [13] 侯自兵, 徐瑞, 常毅, 曹江海, 文光华, 唐萍. 高碳钢连铸方坯拉坯方向偏析C元素分布的时间序列波动特征[J]. 金属学报, 2018, 54(6): 851-858. [14] 吴国华, 陈玉狮, 丁文江. 高性能镁合金凝固组织控制研究现状与展望[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 637-646. [15] 刘新华, 付华栋, 何兴群, 付新彤, 江燕青, 谢建新. Cu-Al复合材料连铸直接成形数值模拟研究[J]. 金属学报, 2018, 54(3): 470-484. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed