異形坯連鑄結晶器流場的水模型研究

1、異形坯連鑄結晶器流場的水模型研究異形坯連鑄結晶器流場的水模型研究沈昶周俐李建中摘要：要：通過1:2異型坯水模型實驗研究了馬鋼760mm460mm120mm異型坯結晶器在不同水口結構、不同工藝參數條件下的流場。結果表明在其他條件下相同時夾角120水口較100水口的流場較為合理工作拉速下應采用正面開孔傾角為9側孔傾角15水口結構。關鍵詞：關鍵詞：水模型異型坯結晶器流場ResearchonWaterModelofFlowingDistribu

2、tioninProfiledBlankContinuousCastingMachineMouldShenChangZhouLi(EastChiaMetallurgyCollege)LiJianzhong(MaAnshanIron&SteelCo.Ltd.)Abstract：Throughtheexperimentswithwatermodelof1:2ratiodifferentflowingdistributionresultedfr

3、omdifferentnozzlestructurestechnologicalparametersin760mm460mm120mmprofiledblankmouldinMaAnshanIron&SteelCo.isstudiedinthispaper.Theresultsshowthatunderthesameconditionstheflowingdistributionatthenozzleangle120ismeapprop

4、riatethanthatat100angletheidealnozzlestructureusedundernmalcastingspeedis9tiltangleoffrontspout15tiltangleofsidespout.Keywks：watermodelprofiledblankmouldflowingdistribution▲1前言在連續(xù)鑄鋼過程中結晶器內鋼液流動狀況影響結晶器內溫度場、傳熱速率、夾雜物上浮、溫度和化學

5、成分的均勻性并從而直接關系到鑄坯的內部質量和表面質量。馬鋼三鋼廠1998年投產了我國第一臺異型坯連鑄機生產的異型坯用以軋制H型材。異型坯結晶器端面形狀復雜水口結構特殊因而結晶器內鋼水流動情況也比較復雜且無法參考其他方、圓、矩規(guī)則結晶器的流場。為了改善鋼液在型坯結晶器內的流動形成具有良好表面和內部質量量的鑄坯、促進鋼中非金屬夾雜物的上浮、均勻鋼液溫度和化學成分實驗采用1:2水模型研究異型坯結晶器內鋼液流動確定合理流場所對應的水口結構和插入

6、的深度等參數為實際生產中能獲得有高質量的鑄坯提供依據。等即可達到相似要求。結晶器內鋼液的流動主要依靠慣性力作用同時還受到粘滯力的作用因此實驗中選取了弗勞得準數和雷諾準數作為決定準數。當流動處于自模化區(qū)時只要保證模型的原型之間Fr準數相等即可:Fr=Fr′(1)glv2=gl′v′2l=l′2v2=v′2v=(12)0.5v(2)Q=(πl(wèi)2v)4(3)Q′=(πl(wèi)′2v′)4(4)式中Frlv——模型參數Fr′l′v′——原型參數實驗中

7、根據流量計的測量范圍和實驗室的空間大小確定水模型與原型幾何尺寸比例為1:2水模型采用有機玻璃制作原型的幾何參數對照見表1。表1原型和模型幾何參數對照表結晶器浸入水口原型斷面尺寸760mm460mm120mm結晶器長度:700mm錐度:0.76%m水口尺寸:外徑Φ90mm內徑Φ50mm長1000mm水口開孔夾角:120100開孔傾角:15孔徑:120夾角為等孔徑Φ30mm100夾角正面孔為Φ37mm側面孔為Φ26mm模型斷面尺寸380mm