电磁搅拌下圆坯结晶器内卷渣现象的物理模拟

王超^1,2，张慧^1,2，王明林^1,2，马忠伟^1,2，赵沛¹

1. 钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心2. 钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室

摘 要：以某钢厂φ500mm圆坯连铸结晶器为原型,基于相似原理,建立了1:1的物理模型,通过机械搅拌模拟结晶器电磁搅拌。在模拟电磁搅拌条件下,研究拉速、搅拌强度对结晶器保护渣覆盖剂的影响。试验结果表明,当搅拌强度稳定时,随着拉速的增加,液面波动会越来越剧烈,中心漩涡也会随着拉速增大而增大;当拉速稳定时,随着搅拌转速的增加,渣层波动加剧、水油界面变得活跃、液渣层厚度分布由均匀变为出现中心漩涡、转速大于60 r/min时,在壁面附近液渣层厚度为0,会发生裸钢现象,卷渣发生倾向增大。在使用电磁搅拌条件下,圆坯结晶器生产时拉速不超过0.45 m/min,搅拌强度为36~48 r/min时,钢渣界面活跃,有利于化渣,且不会出现裸钢现象,也不会发生卷渣。

关键词：圆坯结晶器;电磁搅拌;卷渣;物理模拟;