結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)及卷渣行為的研究.pdf

1、結(jié)晶器對于改善連鑄坯質(zhì)量具有十分重要的作用，為了更好地實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器的冶金功能，必須在結(jié)晶器內(nèi)保持合理的鋼液流動(dòng)行為并且避免卷渣。因此研究和控制結(jié)晶器內(nèi)的流場和液面波動(dòng)對于提高鑄坯表面質(zhì)量進(jìn)而提高鋼材質(zhì)量意義重大。
　　本論文以首鋼京唐的板坯連鑄結(jié)晶器(斷面為1124mm×242mm)為研究對象，以連鑄板坯結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)及卷渣為研究目標(biāo)，通過物理和數(shù)值模擬，系統(tǒng)研究了連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)及卷渣行為。通過水模型正交實(shí)驗(yàn)對板坯連鑄工藝參

2、數(shù)和水口結(jié)構(gòu)參數(shù)對液面波動(dòng)影響顯著程度進(jìn)行了分析評價(jià)，系統(tǒng)地研究了拉速、水口浸入深度、水口傾角對水口出口射流沖擊深度、液面波動(dòng)和卷渣特征的影響。進(jìn)而建立了描述結(jié)晶器內(nèi)流體流動(dòng)和液面波動(dòng)的VOF模型，采用k-ε湍流模型和VOF法對結(jié)晶器流場動(dòng)和液面波動(dòng)行為進(jìn)行數(shù)值模擬研究，獲得了浸入式水口浸入深度對結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)行為的影響。
　　通過本論文的研究得出以下結(jié)論:
　　(1)在本實(shí)驗(yàn)條件下以沖擊深度為考察指標(biāo)時(shí)，浸入深度影響最為

3、顯著、水口傾角次之，最后為拉速;對于液面波動(dòng)為考察目標(biāo)時(shí)，拉速變?yōu)橛绊懽顬轱@著、水口傾角次之，而浸入深度的影響變?nèi)酢?br>　　(2)實(shí)驗(yàn)研究了拉速、插入深度、水口傾角與沖擊深度和液面波動(dòng)的定量關(guān)系及其規(guī)律，結(jié)果表明:隨著拉速的增加，液面波動(dòng)逐漸加劇，沖擊深度逐漸減小;隨著插入深度的增加，液面波動(dòng)逐漸減小，沖擊深度逐漸增加;隨著水口傾角向下角度的增加，液面波動(dòng)逐漸減弱，沖擊深度逐漸增加。
　　(3)建立了結(jié)晶器內(nèi)VOF模型，通過數(shù)