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《连铸结晶器电磁搅拌磁场及钢液流场模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第20卷第7期钢铁研究学报Vol.20,No.72008年7月JournalofIronandSteelResearchJuly2008连铸结晶器电磁搅拌磁场及钢液流场模拟1,2333陈永,张长利,沈厚发,柳百成(1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;2.攀枝花钢铁研究院,四川攀枝花617000;3.清华大学机械工程系,北京100084)摘要:建立了大方坯连铸结晶器电磁搅拌条件下电磁场及钢液流场数学模型,开发了相应的VisualCast仿真软件,并应用软件模拟分析了大方坯连铸结晶器内磁场、电磁力分布及双侧孔浸入式水口条件下结晶器内钢液流场的分布特征。结果表明,
2、结晶器内磁场分布均匀,并沿横断面水平旋转,电磁力的旋转周期为磁场旋转周期的一半。电磁搅拌改变了结晶器内流场形态,减小回流区和冲击深度,有利于促进钢液中非金属夹杂物上浮排除,提高大方坯洁净度。关键词:大方坯连铸;结晶器电磁搅拌;磁场中图分类号:TF777文献标识码:A文章编号:1001-0963(2008)07-0011-04NumericalSimulationofElectromagneticStirringFieldandMoltenSteelFlowFieldinMoldofBloomContinuousCasting1,2333CHENYong,ZHANGChan
3、g-li,SHENHou-fa,LIUBa-icheng(1.SchoolofMaterialsandMetallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110004,Liaoning,China;2.PanzhihuaIronandSteelResearchInstitute,Panzhihua617000,Sichuan,China;3.DepartmentofMechanicalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Inordertosimulateth
4、emagneticfluxdensity,electromagneticstirringforceandfluidflowinbloomcon-tinuouscastingmold,amathematicalmodelissetupandthesoftwareofVisualCasthasbeendeveloped.Numer-icalsimulationresultsshowthattherotarymagneticfieldinmoldisuniformanditsperiodistwotimeselectromag-neticforce.Theflowpattern
5、greatlyvariesandthecircumfluenceregionaswellasthejetimpingingdepthdecrea-seswiththeeffectofelectromagneticstirring,whichwilldecreasethequantityofnon-metallicinclusioninbloom.Keywords:bloomcontinuouscasting;moldelectromagneticstirring;magneticfield电磁搅拌是现代连铸的一项重要冶金工艺,具场的耦合计算模型,探讨了电磁搅拌与双侧孔浸入
6、式有改善钢液流动、降低钢液过热度、扩大铸坯等轴晶水口条件下大方坯连铸结晶器内钢液的流场特征。区及减轻铸坯中心偏析和中心缩孔等缺陷的作[1~3]1电磁场流场计算数学模型用。连铸生产实践表明,结晶器内钢水流动在很大程度上影响了连铸坯质量,国内外已有一些针111电磁场计算数学模型[4,5]对电磁搅拌方面的实验及数值研究。浸入式水电磁流体力学控制方程包括麦克斯韦方程组、[6~8]口结构是控制结晶器内钢液流动的主要因素,因而运动流体的欧姆定律和连续方程。在连铸电磁电磁搅拌使结晶器内的钢液流动更加复杂。目前人搅拌过程中,若假定:¹钢水是不可压缩的导电流们对电磁搅拌条件下钢液流场的认识
7、仍然有限。本体;º钢水的密度Q、运动粘性系数M、电导率R和磁文通过建立连铸电磁搅拌电磁场及结晶器内钢液流导率L等物性参数为标量常数;»钢水与坯壳导磁作者简介:陈永(1969-),男,博士生,教授级高级工程师;E-mail:chenyong880@yahoo.com.cn;修订日期:2008-01-04#12#钢铁研究学报第20卷-73-3率取真空导磁率(L0=4P@10H/m),则其控制方7000kg/m,分子粘度系数516@10kg/(m#s)。程可以描述为:114求解方法安培定律:J=¨@H(1)电磁场和流场计算方程采用有
