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水口断裂对结晶器内流场状态的影响

发布日期： 2019-09-03 11:18:21 阅读量（387）作者：刘梓明

为了研究结晶器水口断裂对结晶器钢液流动形态的影响，使用Ansysfluent12软件专门建立了数值分析模型，计算了完整浸入式水口和断裂后直筒型水口对结晶器内钢液流场的影响，数值计算得到的结晶器内流场图见图1。

图1 浸入式水口断裂前后结晶器内钢业流场

由图1可以看出，完整浸入式水口的结晶器内流场存在明显的上回流和下回流，上回流的存在一方面可以使高温钢液返回弯月面附近，促使该处保护渣溶化，形成液渣层浸入初生坯壳和结晶器铜板之间,确保坯壳的均匀传热，为改善铸坯表面质量提供良好的条件;另一方面，上回流可以携带部分夹杂物颗粒上浮到液渣层，被保护渣层吸附去除，起到净化钢液的目的，保证钢水的洁净度。

当浸入式水口发生断裂后，没有了水口底部的约束，完全成为直筒型水口浇注，钢液直接冲入结晶器深部，原先的双回流模式消失，并且自由液面处的钢液流动迟滞，恶化了弯月面处保护渣的熔化效果，势必造成铸坯表面缺陷。而且，直接流入结晶器底部的钢液携带夹杂物流入二冷区，夹杂物上浮的几率明显减小，致使最终铸坯内夹杂物增多，铸坯洁净度降低。

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