板坯连铸浸入式水口结构及结晶器流场优化研究 - 图文

辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）

FTSC薄板坯连铸浸入式水口的水模实验研究

摘要

结晶器是连铸生产过程中净化钢质的最后一个环节，其钢水流动形态对夹杂 物的排除、保护渣的卷入、凝固坯壳的形成以及铸坯微观结晶组织等都有较大的 影响。因此，有必要对浸入式水口结构及结晶器流场进行优化研究，以改善结晶 器流场，提高铸坯质量。

本研究以相似原理为基础，通过水模拟实验，对某厂浸入式水口结构和结晶 器流场进行了优化研究。

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实验结果表明，浸入式水121的浸入深度、拉坯速度等操作参数以及浸入式水 口的底部形状、内径大小、出121形状和大小等对结晶器流场有着重要影响。此外，水口的不对中操作对结晶器流场有显著影晌。水口在结晶器宽面偏心恶化了结晶器内的流场，对铸坯质量有不利影响；水口出口相对于窄面中心偏转后，改变了结晶器内流体流动方式，减小了液面波动和流股冲击深度，但可能会改变结晶器内热流分布。 优化后的水口实验结果表明，铸坯断面210×1300mm2在浸入深度180mm及 铸坯断面210×1000mm2在浸入深度210mm时，可在结晶器内获得理想的钢水流动 形态，满足各拉速条件下的浇铸。但应避免长时间在低拉速条件下浇铸，以防止 水口堵塞。

关键词：水模拟；扳坯连铸；结晶器；浸入式水口；流场

Optimization of Submerged Entry Nozzle Structure and Fluid Flow in the Mold

ABSTRACT

Mold is the last metallurgy vessel which makes steel clean in the process of

continuous casting．The fluid flow in mold affects inclusion removing，slag entrapment， solidified shell forming and solidification sucture greatly．So it is necessary to optimize the SEN structure to improve the fluid flow in the mold SO as to improve the

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quality of slab．

Based on similarity principle，the structure of SEN and fluid flow in the slab mold were optimized with water model in this paper．

The results of experiment showed that the immersion depth of SEN，casting speed and the structure of SEN had importantly effected on the fluid flow in the mold．In addition，when the SEN deviated from the normal position，the flow fluid was affected． The fluid flow Was deteriorated when the SEN was deflective in width wall of the mold， it worsen the quality of slab．While the SEN outlets were deflective in thickness wall of the mold，the mean wave height，penetration depth decreased and the flow pattern was changed in the mold．The heat transfer might be changed too．

The fluid flow was optimized under the condition of various casting speed for the slab section 2 1 O×1 300ram2 with immersion depth 1 80ram and the slab section 210×1000rmn2 with immersion depth 210mm．In order to decrease the chance of SEN clogging，the condition which casting speed was low for long time should be avoided． Keywords：water model；stab continuous casting；mold；submerged entry nozzle(SEN)； fluid flow

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