文献类型：期刊文章

作　　者：周秋月[1] 朱坦华[2] 张立峰[3] 陈威[2] 袁天祥[2] 刘珍童[2]

ZHOU Qiu-yue;ZHU Tan-hua;ZHANG Li-feng;CHEN Wei;YUAN Tian-xiang;LIU Zhen-tong(School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China;School of Mechanical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,Hebei,China;School of Mechanical and Materials Engineering,North China University of Technology,Beijing 100144,China)

机构地区：[1]北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083 [2]燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004 [3]北方工业大学机械与材料工程学院,北京100144

出　　处：《钢铁》

基　　金：河北省自然科学基金资助项目(E2021203222);河北省省级科技计划资助项目(20591001D)。

年　　份：2022

卷　　号：57

期　　号：4

起止页码：68-78

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：基于实际板坯连铸结晶器建立了耦合大涡模拟(LES)湍流模型和VOF多相流模型的三维数值模拟模型,讨论了不同结晶器浸入水口(SEN)结瘤程度和SEN未对中分布对结晶器内瞬态多相流场及卷渣行为的影响。通过用户自定义程序成功实现了不同工况下结晶器内卷入渣滴数量、大小、空间分布等信息的定量化预测,并得到了弯月面不同位置处发生卷渣的概率分布。结果表明,水口顺时针旋转5°的未对中分布下由于钢液射流更多地撞击宽面,导致弯月面近窄面处液位分布有轻微降低,液位波动也从理想状态下的±(6~7)mm降低至±5 mm以内。SEN结瘤对弯月面液位波动有较大影响,SEN左侧完全堵塞、右侧未堵塞情况下液位波动增大至±11 mm左右,而SEN左侧堵塞2/3且右侧堵塞1/3情况下弯月面液位波动则增大至±15 mm左右。理想工况下净卷渣速率为0.0130 kg/s,卷渣主要发生在弯月面四周以及流股碰撞处。SEN未对中布置工况下净卷渣速率轻微降低至0.0093 kg/s,但宽面附近卷渣概率明显增大。SEN左侧完全堵塞且右侧未堵塞和SEN左侧堵塞2/3且右侧堵塞1/3情况下净卷渣速率则分别增大至0.0455 kg/s和0.0670 kg/s;卷渣主要由过大的钢液流速对弯月面的剪切作用造成,且主要位于水口至1/4结晶器宽度的范围内。水口结瘤后不对称流动造成的旋涡增加,由此引起的卷渣也相应增加。

关 键 词：结晶器卷渣  渣滴分布  非稳态浇铸 大涡模拟 板坯连铸

分 类 号：TF777]