内冷却器-U形管对板坯连铸结晶器内钢水流动的影响

针对1 240 mm×200 mm板坯连铸提出了一种钢水内外复合冷却技术,即在“结晶器内设置内冷却器-U形管”,起到提高传热效率和改善钢液流动之目的。运用流体力学分析软件,就内外复合冷却结晶器内钢水的流动状态进行了数值模拟,发现内冷却器可以使结晶器内钢水的流动状态均匀,部分起到电磁制动之功效,有利于钢液中的夹杂物上浮。     

板坯连铸内外复合冷却流场和温度场耦合数值模拟

 针对1 240 mm×200 mm板坯连铸提出了一种钢水内外复合冷却技术，即在结晶器内设置内冷却器 U形管，起到提高传热效率改善铸坯内部组织之目的。运用流体力学分析软件，就内外复合冷却结晶器内钢水在流场温度场耦合作用下的凝固状况进行数值模拟，发现内冷却器可以使钢水的流动状态均匀和加快连铸坯的凝固速度。     

板坯连铸充型过程流场温度场耦合数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d,对内外复合冷却结晶器内钢水充型过程流场温度场耦合作用下的 流动和凝固状况进行数值模拟,得到了流场温度场的分布图和充填过程中自由表面的位置和形状图。分析了 板坯连铸充型过程中流场温度场对钢水凝固的影响。结果表明内冷却器可改善钢水的流动,有利于钢液中的 夹杂物上浮,加快结晶器内钢液的凝固     

连铸坯结晶器内钢水流动模式分析

介绍了板坯结晶器内钢水流动的3种模式,探讨了结晶器内钢水流动模式对铸坯质量的影响,分析了拉速、水口（SEN）形状和插入深度、吹氩量和铸坯宽度对板坯结晶器内钢水流动模式的影响。     

新型结晶器内流场及温度场数值模拟

 为降低700 mm×700 mm特大方坯连铸机高度,保证大方坯的顺利生产,提出一种内置冷却器的结晶器技术,即“回”字形结晶器。利用计算流体动力学（CFD）软件FLUENT对此结晶器内钢水流场及温度进行模拟,对无内冷却器偏转水口注流结晶器、无内冷却器四孔水口注流结晶器内流场及“回”字形注流结晶器流场、温度场进行研究,表明“回”字形结晶器可以形成水平旋流、均匀钢水成分及坯壳生长、降低钢水冲击深度,部分达到电磁搅拌（M-EMS）的冶金效果,温度场模拟结果表明出口坯壳厚度达到49 mm,满足工艺要求。     

板坯连铸结晶器内钢液流动过程的模拟仿真

板坯连铸结晶器内钢液的流动方式对去除钢水中夹杂物，防止残渣和保护渣卷入钢水，防止注流冲刷凝固固造成漏网和拉裂很重要。本文开发了描述结晶器内三维湍流流动的数学模型和计算程序Ｍｏｕｌｄ１．０，对结晶器内的流动现象进行了模拟研究，观察了双侧孔浸入式水口的张角和浸入深度及浇铸速度对结晶器内流动行为的影响。计算模拟结果与实测结果进行了比较。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十二讲 流体运动基础

连铸过程中，结晶器是控制钢水清洁度的最后环节，结晶器内钢水流动方式对夹杂物的行为影响很大，控制合适的流动状态对去除夹杂物、防止残渣及保护渣的卷入十分重要，介绍了流体运动的几种状态及有关的基础知识。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座：和十二讲 流体运动基础

连铸过程中，结晶器是控制钢水清洁度的最后环节，结晶器内钢水流动方式对夹杂物的行为影响很大，控制合适的流动状态对去除夹杂物、防止残渣及保护渣的卷入十分重要，介绍了流体运动的几种状态及有关的基础知识。     

280mm×380mm方坯连铸结晶器钢水流场的数值模拟

借助商业软件CFX4．4，对拉速O．8m／min、两孔浸入式水口结构内腔中的钢水流动和（衄）280×380×800结晶器内70L（0．70%℃）钢水流场进行了数值模拟。结果表明，侧孔倾角度10°、20°时，结晶器液面附近有二次漩涡出现，易造成卷渣；倾角30°时，液面相对平静；水口插入深度175—225mm时，水口射流对结晶器钢水液面没有明显的冲击。     

薄板坯连铸结晶器内流动传热行为的研究

基于珠钢CSP薄板坯连铸机设备工艺条件和所采用扁平浸入式水口结构,结合铜板测温导出的热流密度分布进行了漏斗形结晶器内钢水流动、自由液面以及传热凝固等冶金现象的综合描述和数值分析.结晶器熔池中以两个上旋涡为主的钢水循环流动局限在漏斗形结晶器内,上旋涡流股冲击和离开熔池液面分别对液面起伏波动有所贡献,弯月面下距窄边100 mm范围内有二次涡形成.除水口下方两侧存在两个具有明显过热的高温区外,熔池中绝大部分钢水的温度在液相线附近保持恒定,铸坯表面温度分布和坯壳发育过程均反映出水口高温射流的影响,铸坯表面最高温区位于熔池液面下方靠近结晶器窄边的地方.     

双履带活块循环式薄板连铸过程的计算模拟

本文对双履带活块循环式薄板连铸过程进行了计算机模拟。由实验室热态试验结果表明凝固模型是可靠的。通过计算可知:双履带活块循环式薄板连铸过程中,结晶器内液态钢象固态钢一样随模壁运动,钢液流速和自由表面形状的主要影响因素是中间包水口的钢液出口速度。     

包晶钢结晶器液面周期性波动原因及控制

针对鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司板坯连铸在生产包晶系列钢种时．连铸结晶器钢液面周期性剧烈波动的原因进行了分析。包晶钢液在凝固过程的包晶相变造成初生坯壳的不均匀生长是导致结晶器出现液面周期性剧烈波动的主要原因。通过调整结晶器冷却水强度和控制保护渣传热性能,有效地控制了结晶器液面周期性波动,提高了铸坯质量。     

H型钢表面裂纹成因分析

 H型钢由异型坯轧制生产,异型坯形状独特,连铸生产中横向表面温度极不均匀,应力、应变状况复杂,对冶炼和连铸工艺均有较高要求。SS400异型坯生产中钢水未经精炼处理,部分炉次钢水碳含量处于包晶反应严重的碳含量范围,硫、磷含量较高,w(Mn)/w(S)较低,总氧和大型夹杂物含量较高;浸入式水口为直孔型,结晶器中上升流股较弱,坯壳生长不均匀;拉速较慢,并采用双水口浇铸,结晶器中上升流股更弱,弯月面处钢水供热不足,处于低温状态,保护渣也因温度低而熔融欠佳;二冷强度偏高,矫直辊前异型坯腹板表面温度处于低温脆性区,因此轧制成品H型钢的表面裂纹较多。     

H型钢表面裂纹成因分析

H型钢由异型坯轧制生产,异型坯形状独特,连铸生产中横向表面温度极不均匀,应力、应变状况复杂,对冶炼和连铸工艺均有较高要求。SS400异型坯生产中钢水未经精炼处理,部分炉次钢水碳含量处于包晶反应严重的碳含量范围,硫、磷含量较高,w（Mn）／w（S）较低,总氧和大型夹杂物含量较高;浸入式水口为直孔型,结晶器中上升流股较弱,坯壳生长不均匀;拉速较慢,并采用双水口浇铸,结晶器中上升流股更弱,弯月面处钢水供热不足,处于低温状态,保护渣也因温度低而熔融欠佳;二冷强度偏高,矫直辊前异型坯腹板表面温度处于低温脆性区,因此轧制成品H型钢的表面裂纹较多。     

圆坯结晶器水口优化的模拟研究

以大圆坯结晶器为原型,采用数值模拟与物理模拟相结合的方法,分别研究了使用直通式水口和4孔旋转水口时该圆坯结晶器内钢液流场和温度场的分布情况,对比分析了2种水口的优劣。数值模拟和物理模拟结果表明,使用目前常用的直通型水口时钢水冲击深度大,易在弯月面处形成死区,不利于圆坯内部及表面质量的提高;4孔旋转水口比直通水口的钢液冲击深度浅,回旋区位置明显比直通水口更靠近自由液面,这将有利于夹杂物的上浮去除和热区中心的上移。温度场模拟结果显示,使用旋转水口时自由液面温度比直通型水口高14℃,更有利于结晶器内钢水过热耗散及保护渣的熔化,可防止液面结壳。     

Numerical Study on Mould Powder Entrapment Caused by Vortexing in a Continuous Casting Process

Unsteady three‐dimensional turbulent flow phenomena are seen to have a major impact on steel quality in the continuous casting process. Usually steel mould powder is placed on top of the mould in order to use it as a lubricant between the solidifying steel and the mould and to prevent heat losses from the molten steel. It is well known that mould powder entrapment into the molten steel lowers the quality of the final steel products significantly. This can be caused by a vortexing flow at the interface between mould powder and molten steel near the submerged entry nozzle (SEN). The paper describes a study which was performed to analyse if commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software is capable of predicting the transient build‐up of vertical structures in the casting mould. Two‐phase‐flow phenomena have been modelled by using the Volume Of Fluid (VOF) method. The influence of different turbulence models, mesh densities and initial as well as boundary conditions on the resulting flow field was investigated. Due to the size and complexity of the problems the simulations partially had to be performed in parallel mode on a Linux‐cluster computing environment.