新型电磁制动漏斗形结晶器内复杂行为的数值模拟

田溪岩¹，李本文¹，邹芳²，赫冀成¹

1. 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室2. 中国电力工程顾问集团华北电力设计工程有限公司

摘 要：针对漏斗形结晶器的不规则外形开发了新型电磁制动装置,建立了三维物理模型和数学模型.分别借助ANSYS模拟了电磁场,FLUENT模拟了钢液湍流、传热以及凝固.磁场计算结果通过线性插值导入流场,采用等效比热容法处理潜热.钢液拉坯速度为5.5 m/min,水口浸入深度为300 mm.研究了新型电磁制动装置相对结晶器的位置高度和磁动势对钢液流场、温度场及凝壳的影响.结果显示,新型电磁制动装置上表面距离自由液面为250 mm时的制动效果要好于300 mm的情况.对于所选取的流场参数而言,磁动势为8 kA.n即可,磁动势过大会消耗更多的电能,造成不必要的浪费.

关键词：薄板坯;新型电磁制动装置;漏斗形结晶器;湍流;凝固;