薄板坯结晶器内卷渣现象的研究

基于相似原理,采用1:1的水模型,模拟了薄板坯连铸结晶器内钢液-保护渣界面的流场,通过采用SG200水工数据采集系统对液而波动进行了定量测量.结合流场显示研究了薄板坯连铸结晶器内钢液的卷渣机理,得出了薄板坯连铸结晶器内钢液的主要卷渣方式为旋涡卷渣和剪切卷渣.研究了各工艺参数,即水日类型、浸入深度、水口出口倾角、拉速等,对保护渣卷人量、卷入方式、卷人深度的影响.     

高速连铸结晶器内卷渣机理及其控制研究

利用物理模型研究了高拉速条件下结晶器内的卷渣机理,考察了保护渣粘度、操作参数对结晶器内弯月面波动和卷渣行为的影响。研究结果表明：在高拉速条件下,表面回流卷混是引起卷渣的主要方式,表面速度可以作为判断卷渣发生的特征参数。此外,本研究还给出卷渣发生时的临界表面速度,提出了避免卷渣的改进措施     

连铸结晶器内卷渣模拟方法研究

以重钢板坯连铸结晶器为研究对象,选用不同液面保护渣模拟材料进行实验,并结合实际生产结晶器内保护渣覆盖状况观察结果,得出水模实验过程中合理的液面保护渣模拟方法;在此基础上建立起结晶器内液面波动大小与保护渣覆盖状态的关系,结果表明在实际操作中结晶器内液面波动在3—7mm范围内,可得到比较理想的保护渣覆盖效果。     

薄板坯连铸结晶器内涡流及卷渣行为的研究

利用1／4水模型对薄板坯连铸结晶器内的涡流及卷渣行为进行观察研究。在实验中考察了水口形状、水口浸入深度和浇铸速度等对漩涡及卷渣行为的影响,并考察了偏流以及在水口与结晶器宽面之问加翼片,阻止结晶器表面流股相互流动的漩涡（卷渣）现象。     

薄板坯连铸结晶器漏斗形部分的设计研究

本文分析了漏斗形结晶器漏斗形部分的设计规律，论证了漏斗形部分三种基本图形方案及其特点，并在此基础上结合加工制造和生产维修，进行综合分析，提出了更为合理的推荐方案，阐述了漏斗形部分几个主要参数的选定原则。     

薄板坯连铸结晶器保护渣技术

综述了薄板坯连铸工艺技术的特点及应用于薄板坯连铸工艺的保护渣发展现状，阐述了薄板坯连铸保护渣物理性能及冶金特性，分析了化学万分的影响，提出了薄板连铸结晶器保护渣应用中的问题。     

中薄板坯连铸结晶器钢/渣界面行为数值模拟

利用VOF（volume of fluid）方法和Lagrangian离散模型模拟了厚度为135mm中薄板坯连铸结晶器内的钢液流动及钢／渣界面波动行为,分析了结晶器宽度、水口浸入深度、水口侧孔倾角、拉速和吹氩对结晶器内钢液流动和液面波动的影响规律．结果表明：钢液从三孔浸入式水口流入结晶器后形成上、下三个回流区;吹氩使结晶器上回流区靠近水口附近形成二次涡流;在一定拉速下,增加水口侧孔倾角和浸入深度均能有效抑制钢／渣界面波动;增加拉速和在一定拉速下增加结晶器宽度均将加剧液面波动．     

薄板坯连铸结晶器保护渣技术

论述了薄板坯连铸工艺技术的特点及应用于薄板坯连铸工艺保护渣的发展现状，阐述了薄板坯连铸保护渣的物理性能及冶金特性，分析了化学成分对保护渣性能的影响，提出了薄板坯连铸结晶器保护渣应用中的有关问题。     

薄板坯高速连铸用结晶器保护渣

１前言欧州板坯连铸机自采用中间包至结晶器浸入式浇注技术迄今已３０多年了。起初，采用灰状结晶器保护渣和合成粉状保护渣；１９７６年，通过吹干法而开发了粒状结晶器保护渣。由于粒状保护渣均匀、流动性好、没有粉尘，所以有助于提高产品质量，改善铸机操作和环境条件...     

漏斗形结晶器宽度对流动、传热凝固行为影响的数值模拟

改变薄板坯连铸结晶器的宽度可以适应客户对不同规格铸坯的需求,因此有必要对不同宽度结晶器钢液流动、传热凝固行为进行研究.采用耦合模型,研究拉速4.0 m/min时,宽度1100、1300、1600mm漏斗形结晶器钢液流动、传热凝固行为.结果表明,结晶器宽度增加,自由液面状态相对传统板坯表现出一定差异,钢液内夹杂物上浮更困难.宽度改变对传热凝固的影响主要体现在沿水口射流方向的局部区域,结晶器出口处凝固坯壳薄弱区随宽度增加而扩大.     

电磁搅拌下圆坯结晶器内卷渣现象的物理模拟

 以某钢厂[?500 mm]圆坯连铸结晶器为原型,基于相似原理,建立了1:1的物理模型,通过机械搅拌模拟结晶器电磁搅拌。在模拟电磁搅拌条件下,研究拉速、搅拌强度对结晶器保护渣覆盖剂的影响。试验结果表明,当搅拌强度稳定时,随着拉速的增加,液面波动会越来越剧烈,中心漩涡也会随着拉速增大而增大;当拉速稳定时,随着搅拌转速的增加,渣层波动加剧、水油界面变得活跃、液渣层厚度分布由均匀变为出现中心漩涡、转速大于60 r/min时,在壁面附近液渣层厚度为0,会发生裸钢现象,卷渣发生倾向增大。在使用电磁搅拌条件下,圆坯结晶器生产时拉速不超过0.45 m/min,搅拌强度为36～48 r/min时,钢渣界面活跃,有利于化渣,且不会出现裸钢现象,也不会发生卷渣。     

CSP薄板坯连铸低碳钢结晶器保护渣的研究

高拉速薄板坯连铸保护渣与常规板坯连铸保护渣在物理性能上有较大差异，通过对保护渣理化性能、熔化特性的研究，确定了适合高拉速薄板坯低碳钢连铸用保护渣的理化指标。     

薄板坯连铸结晶器保护渣的选择

结晶器保护渣对连铸工艺的稳定性有很大影响。它的主要功能就是提供充分的润滑并控制水平传热。由于薄板坯连铸的工艺控制较为严格，因此其结晶器保护渣的性能也更加关键。2000年，一套铸速高达6m／min的薄板坯连铸机在Corus Ijmuiden的DSP厂投产。试运行期间，遇到了一些与结晶器保护渣有关的操作问题，即液池深度不够以及滏条／渣块的形成。利用物理和矿物学方法来了解某些结晶器保护渣的特性，以此研究它们在使用中出现的上述问题。试验结果表明，这些现象与操作方法有关。结论是，对于薄板坯连铸而言，正确地选择游离碳，甚至碳粒子在颗粒中的分布，都有利于稳定造渣。在另外考虑了矿物学要求后，结晶器保护渣的物理性能就不如预期的那般关键了。     

适合漏斗型薄板坯连铸结晶器三孔水口的水模型优化

 采用1∶1的水模型研究了5种不同底孔直径(16～28mm)的三孔水口下漏斗型薄板坯结晶器内的流场、液面特征和卷渣行为。结果表明：在常规工艺参数下,5种三孔水口下结晶器内钢液的流场都是典型的“双辊流”,且流场稳定;在5种三孔水口下结晶器液面波动都较平稳,且波动范围都在±(3～5)mm之间。5种不同水口下结晶器液面主要发生剪切卷渣,漩涡卷渣很少发生。试验得知：在水口浸入深度280mm,拉速为5m/min时,剪切卷渣发生的钢液临界表面速度是0.32m/s,与文献报道的模型计算值较吻合。在水口浸入深度280mm、拉速为5m/min的条件下,适合薄板坯连铸的最佳的三孔水口的底孔直径为22mm。     

薄板坯连铸结晶器流场模拟和验证

针对薄板坯连铸结晶器内钢液的流动特征,利用有限差分方法对薄板坯结晶器内钢液的流动进行了模拟,建立了结晶器内三维流动的数学模型,模拟了复杂水口结构对结晶器中钢液流动的影响。通过水力学模拟对流场模拟进行了验证。结果表明：流场模拟能够准确反映具有复杂水口结构特点的结晶器中的流动现象。     

FTSC薄板坯连铸结晶器流场数值模拟

利用商业软件GAMBIT和FLUENT，针对FTSC薄板坯连铸结晶器，建立三维有限体积模型，用来描述结晶器内钢液流动特征。在此基础上，分析了浸入深度、拉坯速度以及水口倾角等参数对结晶器流场的影响，为FTSC薄板坯连铸结晶器相适应的浸入式水口结构尺寸优化提供参考。     

集装箱板钢薄板坯连铸用结晶器保护渣

针对集装箱板钢薄板坯连铸过程中拔热量偏低及不稳定问题,根据集装箱板钢种及相适应的结晶器保护渣特点,分析了结晶器拔热量与保护渣理化性能的关系,提出了相应的保护渣理化性能指标。实践表明：新开发的XCZH保护渣的使用性能稳定,铸坯表面质量良好。     

薄板坯连铸结晶器内流场的三维数值模拟

针对薄板坯连铸结晶器中钢液的紊流流动特征,利用商业软件CFX4.2,建立了一个三维有限差分模型,计算这一限定空间射流的紊流时均场,并采用均相流模型,模拟了结晶器内钢液液面形状及速度场.通过计算,分析了浸入式水口形状、拉速等工艺参数对薄板坯连铸结晶器流场的影响,同时,研究了结晶器出口处速度分布对结晶器内钢液流动的影响.     

电磁制动对CSP漏斗形结晶器开浇过程影响的数值模拟

 建立了描述电磁制动(EMBr)下CSP漏斗形结晶器开浇过程暂态流动现象的三维数学模型,研究不同磁场强度对开浇过程中结晶器内流场影响。利用流体体积方法(VOF)捕捉钢液-空气界面。采用动网格模型实现引锭杆的移动。研究结果表明：电磁场可显著抑制钢液湍流流动,降低引锭杆启动瞬间的弯月面波动;开浇过程电磁制动的使用可改善拉坯过程中结晶器内钢液流态;电磁制动的使用可将自由稳定时间提前约10s;使用电磁制动可明显减轻漏斗形结晶器内钢液偏流现象。