行波磁场旋转搅拌对板坯结晶器内冶金行为的影响

基于电磁热流体与凝固传输理论建立了无间隙原子(IF)钢板坯连铸的三维耦合数值模型，研究了不同拉速下行波磁场旋转搅拌(EMRS)对2 150 mm×230 mm断面板坯结晶器内电磁场、流场、传热与凝固等冶金行为的影响，提出了行波磁场旋转搅拌对结晶器冶金性能影响的多参量评价方法。结果表明，EMRS作用下搅拌器中心横截面上磁感应强度和电磁力的最小值都出现在铸坯中心且电磁力矢量出现了6个涡心。当拉速从0.84 m/min提高到1.84 m/min时，结晶器内液面速度增大，在搅拌器中心横截面位置处，电磁力的涡数量由6个减少至4个。随着拉速增大，宽面凝固前沿最大冲刷速度、窄面附近最大液面波高及钢液冲击深度均增大，而窄面凝固前沿最大冲刷速度和结晶器出口坯壳厚度随拉速增大而减小。