旋流連鑄下板坯結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)及氣泡行為模型實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在鋼的連鑄過(guò)程中，浸入式水口的偏流是不可避免的，會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布不均，液面波動(dòng)加劇等問(wèn)題，最終影響連鑄坯表內(nèi)部質(zhì)量及連鑄的拉速。而在水口內(nèi)使鋼水產(chǎn)生水平旋轉(zhuǎn)流動(dòng)能有效抑制偏流產(chǎn)生。因此在前續(xù)研究中提出了在浸入式水口外加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，利用電磁力使水口內(nèi)鋼液產(chǎn)生水平旋流，并對(duì)不同類型電磁旋流裝置引起的磁場(chǎng)、不同類型結(jié)晶器中的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬和初步的實(shí)驗(yàn)研究。
　　本研究采用水模型進(jìn)行了旋流連鑄的模擬實(shí)驗(yàn)，研究了不同工藝參數(shù)

2、（有無(wú)旋流及水口轉(zhuǎn)角，水口類型，吹氬量）對(duì)板坯結(jié)晶器內(nèi)液體的流場(chǎng)及氣泡行為的影響。通過(guò)示蹤劑及攝像機(jī)獲得了結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)，通過(guò)流速測(cè)量，用超聲多普勒測(cè)速儀獲得了結(jié)晶器內(nèi)二維速度分布，分析了旋流及吹氬對(duì)流場(chǎng)的影響;用高速攝像儀拍攝了結(jié)晶器內(nèi)氣泡的行為，研究了結(jié)晶器內(nèi)氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。獲得以下主要結(jié)論:
　　1.旋流使水口出口兩側(cè)出流之間的夾角減小，促進(jìn)了結(jié)晶器內(nèi)流體的混合。
　　2.旋流使水口出流方向向結(jié)晶器寬面偏轉(zhuǎn)并沖擊了寬面

3、，水口水平轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，這種沖擊基本消失。
　　3.無(wú)旋流吹氬時(shí):凸底水口的水口出流水平速度減小，凹底水口的水口出流水平速度增大;但結(jié)晶器內(nèi)下返流垂直速度均減小，上返流垂直速度均明顯增大，上返流渦心均消失。
　　4.有旋流吹氬且水口轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度時(shí):與水口形狀無(wú)關(guān)，水口出流水平速度均減小，結(jié)晶器內(nèi)下返流垂直速度均減小，上返流垂直速度均明顯增大;凸底水口時(shí)上返流渦心升高，凹底水口時(shí)上返流渦心消失。
　　5.旋流使氣泡垂直