拉速对板坯倒角结晶器钢液流动的影响

doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210121

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摘要为研究凝固坯壳影响时拉速变化对板坯倒角结晶器内流场和温度场的影响,通过数值模拟和物理模拟研究相结合的方法,建立了板坯倒角结晶器流动、传热及凝固三维数学模型和相似比为1∶1的断面尺寸为1 490 mm×230 mm的板坯倒角结晶器物理模型。数值模拟和物理模拟流场形态及液面相同位置流速结果进行的对比分析表明了数模和水模试验结果趋势的一致性;拉速变化对倒角结晶器内流场及温度场的数值影响明显,但对整体形态影响不大;拉速增大到1.7 m/min时液面流速过快、波动剧烈,极易出现卷渣;拉速增大会强化钢液流股对窄面凝固坯壳的冲击,导致坯壳重熔减薄;在本试验研究范围内以1.5 m/min拉速进行生产能够取得较好的综合效果。

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	刘斌
	王明林
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	于樾
	王学兵

关键词 ：倒角结晶器, 数值模拟, 水模试验, 拉速, 流场

Abstract：In order to study the casting speed on the condition of solidified slab shell has effects on the flow and heat transfer in the slab chamfered mould, a three-dimensional mathematical model of flow, heat transfer and solidification of slab chamfered mould and a physical model of slab chamfered mould with section size of 1 490 mm×230 mm and similarity ratio of 1∶1 were established by combining numerical simulation and physical simulation. The comparison between numerical simulation and physical simulation of flow field morphology and flow velocity at the same position of liquid surface shows that the trend of numerical simulation and water simulation is consistent. Casting speed has obvious effect on the numerical value of the flow field and temperature field in the chamfered mould, but has little effect on the overall shape. when the casting speed is increased to 1.7 m/min, the liquid surface velocity is too fast and fluctuates sharply, and slag entrapment is easy to occur.With the increase of casting speed, the impact of molten steel stream on the narrow surface solidified billet shell will be strengthened, resulting in remelting and thinning of the billet shell.Within the scope of this experiment, a better comprehensive effect can be achieved by producing at a casting speed of 1.5 m/min.

Key words： chamfered mould numerical simulation water model experiment casting speed flow field

收稿日期: 2021-10-10

引用本文:

刘斌, 王明林, 张慧, 伍旋, 于樾, 王学兵. 拉速对板坯倒角结晶器钢液流动的影响[J]. 连铸, 2021, 40(6): 29-37. LIU Bin, WANG Ming-lin, ZHANG Hui, WU Xuan, YU Yue, WANG Xue-bing. Effect of casting speed on molten steel flow in slab chamfered mould. CONTINUOUS CASTING, 2021, 40(6): 29-37.

链接本文:

http://www.chinamet.cn/Jweb_lz/CN/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210121 或 http://www.chinamet.cn/Jweb_lz/CN/Y2021/V40/I6/29

[1]	Patrick B, Ludlow V. Development of casting practices to minimise transverse cracking in microalloyed steels[J]. Metallurgical Research and Technology, 1994, 91(7/8):1081.
[2]	王明林,杨春政,陶红标,等.微合金化钢连铸坯角部横裂纹形成机制[J].钢铁,2012,47(10):27.
[3]	杨春政. 典型微合金化钢板坯角部横裂纹产生机理与倒角结晶器技术研究[D]. 上海:上海大学, 2011.
[4]	任飞飞,张慧,王伟宁,等.倒角结晶器铜板实际温度场数值仿真[J].钢铁,2015,50(4):27.
[5]	乔焕山,路殿华,任飞飞,等.不同冷却结构倒角结晶器与直角结晶器铜板温度场的研究[J].连铸,2020 (1):1.
[6]	吕奎. 板坯连铸结晶器倒角结构对钢液流动传热行为影响的模拟研究[D]. 重庆:重庆大学,2016.
[7]	伍旋. 板坯连铸不同角部结构结晶器卷渣机理的模拟研究[D].北京:北京科技大学,2019.
[8]	路殿华,王振鹏,张慧.微合金化钢连铸坯边角部无缺陷生产技术开发[J].连铸,2020(5):66.
[9]	黄琦,熊霄,邓小旋,等.凝固坯壳对高拉速板坯连铸结晶器钢水流动特征的影响[J].钢铁,2015,50(1):37.
[10]	文艳梅,韩延申,刘青,等.大方坯结晶器内的多物理场模拟优化[J].钢铁,2018,53(6):53.
[11]	干勇, 仇圣桃, 萧泽强. 连续铸钢过程数学物理模拟[M]. 北京:冶金工业出版社, 2001.
[12]	刘珂,季晨曦,王胜东,等.MCCR产线110 mm薄板坯结晶器流场的数值模拟[J].钢铁研究学报,2021,33(2):143.
[13]	马浩冉,李双江,刘洪波,等.水口结瘤对板坯连铸结晶器钢水行为影响的数值模拟[J].连铸,2020 (3):14.
[14]	邹涛,战东平,张慧书,等.板坯连铸结晶器水口优化数理试验研究[J].钢铁研究学报,2020,32(4):304.
[15]	Jones W P,Launder B E.The calculation of low-reynolds-num-ber phenomena with a two-equation model of turbulence[J].International Journal of Heat and Mass Transfer,1973,16( 6) : 1119.
[16]	李少翔,张晓萌,李亮,等.连铸流动与凝固耦合模拟中糊状区系数的表征及影响[J].工程科学学报,2019,41(2):199.
[17]	干勇. 现代连续铸钢实用手册[M]. 北京:冶金工业出版社, 2010.
[18]	雷洪, 张红伟. 结晶器冶金过程模拟[M]. 北京:冶金工业出版社, 2014.
[19]	袁静,时朋召,徐李军,等.250 mm厚板坯结晶器浸入式水口结构的优化研究[J].连铸,2019 (4):19.
[20]	陆巧彤,杨荣光,王新华,等.板坯连铸结晶器内钢液表面流速水模研究[J].炼钢,2007(1):30.
[21]	林晓川,李京社,张兴利,等.板坯连铸结晶器内钢液表面流速的水模型研究[J].中国冶金,2010,20(12):15.
[22]	邓小旋,黄琦,王新华,等.凝固坯壳对高拉速板坯连铸结晶器液面特征的影响[J].北京科技大学学报,2014,36(9):1247.
[23]	王永胜,侯泽旺,王新华,等.板坯连铸结晶器流场及液面波动的水模研究[J].钢铁钒钛,2009,30(1):55.
[24]	陆巧彤,杨荣光,王新华,等.板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究[J].钢铁,2006(7):29.
[25]	张兴中,任素波,周超,等.新型结晶器内流场及温度场数值模拟[J].钢铁,2015,50(9):53.