大圆坯连铸用新型旋流水口的数值模拟

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1、第3O卷第4期钢铁钒钛Vo1．30，No．42009年l0月IR0NELVANADIUMTIIIANIUMOctaber2009大圆坯连铸用新型旋流水口的数值模拟吴耀光一，陈远清，仇圣桃，赵沛(1．钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京100081；2．马鞍山钢铁股份有限公司第一钢轧总厂，安徽马鞍山243000)摘要：通过调整多侧孔水口侧孔射流方向来实现结晶器内钢流的旋转，并设计了一种易于加工、使用寿命长的多侧孔新型旋流水口。建立了圆坯结晶器内三维流动、传热数学模型，计算分析了直筒形水I=1和新型旋流水I：I条件下结晶器内的流场和温度场。结果表明：通过调

2、整多孔水口侧孔射流方向可以实现结晶器内钢流的旋转，新型旋流水口能显著降低钢水的冲击深度，促进夹杂物上浮，使热中心上移，提高弯月面的温度。关键词：大圆坯连铸；旋流水口；数学模拟；流场；温度场中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1004--7638(2009)04—0049—06NumericalModelingStudyonaNewTypeofSwirlingFlowSENforRoundBloomContinuousCastingWuYaoguang一，ChenYuanqing，QiuShengtao，ZhaoPei(1．NationalEngin

3、eeringResearchCenterofContinuousCastingTechnology，CentralIronandSteelResearchInstitute，Beijing100081，China；2．TheFimtSteelmaking＆RollingPlant，Ma’anshanIron&SteelCo．，Ltd．，Ma’anshan243000。Anhui．China)Abstract：Anewideathatthesteelswirlingflowinthemoldisgeneratedbyadjustingthedirectiono

4、fjetfromsideholesinSENisbroughtforwards，basedonwhichanewtypeofmulti-holeswirlingflownozzle，whichiseasyformachiningandwithsimplestructure，isdesigned．Threedimensionsmathematicalmod-elisbuiltforfluidflowandheattransferintheroundbloomcontinuouscastingmold．Theflowandtern-peraturefieldar

5、ecomputedundertraditionalstraightchannelnozzleandthenewtypeofswirlingflownoz—zleconditions．Studyshowsthatthesteelswirlingflowcanbeformedinthemoldbyadjustingthedirec—tionofjetfromsideholesinSEN，andthatthenewtypeofswirlingflownozzlecanobviouslyreducetheimpactdepthofthejet，acceleratei

6、nclusionfloatation，movetheheatcenterup，andincreasethetem．peratureonthemeniscus．Keywords：roundblomcontinuouscasting；swirlingflowSEN；numericalmodeling；flowfield；temper-atl】refield收稿13期：2009—04—08基金项目：科技部科研院所技术开发研究专项资金项目(NCSTE一2006一JK一2X一030)。作者简介：吴耀光(1964一)，男，安徽铜陵人，教授级高工，硕士，主要从事炼钢及连铸

7、研究工作。▲50▲钢铁钒钛2009年第30卷有很大局限性。鉴于这种情况，笔者提出了通过调O弓l言整水口侧孔射流方向来实现结晶器内钢流的旋转，圆、方坯连铸结晶器内钢流的旋转能促进夹杂设计了易于加工、使用寿命长的新型多孔旋流水口，物的分离去除，抑止柱状晶生长，提高等轴晶比例。并采用数学模拟方法对这种水口与圆坯连铸普遍使一用的直筒形水口进行了对比研究为达到这目的，除了采用电磁搅拌技术外，日本研。究者提出在浸入式水口中部一定高度上安装螺旋叶1浸入式水口结构及基本参数片以促成水口及结晶器内钢水旋转的思想并做了大¨“J量研究工作，主要是采用数学物理模拟方法研直筒形水口和

8、三孔旋流水口的结构如图l所究旋流水口对结晶器内流场和