板坯電磁旋流連鑄過(guò)程流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在鋼的連鑄過(guò)程中，浸入式水口出流的偏流是不可避免的，會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布不均，液面波動(dòng)加劇等問(wèn)題，最終影響連鑄坯表面和內(nèi)部質(zhì)量及連鑄的拉速。水口內(nèi)鋼水的水平旋轉(zhuǎn)流動(dòng)是抑制偏流產(chǎn)生的有效手段。因此在前續(xù)研究中提出了在浸入式水口外加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，利用電磁力使水口內(nèi)鋼液產(chǎn)生水平旋流，并對(duì)不同結(jié)構(gòu)電磁旋流裝置引起的低頻磁場(chǎng)、水口和圓坯及方坯結(jié)晶器中的流動(dòng)傳熱進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。
　　本研究利用低熔點(diǎn)的Pb-Sn-Bi合金模擬鋼

2、液，進(jìn)行了電磁旋流作用下板坯連鑄模型實(shí)驗(yàn)。首先測(cè)量了電磁旋流區(qū)域磁場(chǎng)的分布，而后進(jìn)行了無(wú)結(jié)晶器時(shí)水口出口旋流流速測(cè)量實(shí)驗(yàn)，分析了水口直徑和水口長(zhǎng)度對(duì)出口旋流流速的影響，最后利用超聲多普勒測(cè)速儀測(cè)量了電磁旋流作用下板坯結(jié)晶器內(nèi)熔融合金的流速分布。得到了以下結(jié)論:
　　(1)在電磁旋流區(qū)域，豎直方向上，磁場(chǎng)分布為沿著旋流裝置高度方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度是先增加后減小的，在中心高度處達(dá)到最大值，并且關(guān)于中心高度呈對(duì)稱分布;在水平方向上，磁場(chǎng)分布

3、為在中心點(diǎn)處最小，沿徑向逐漸增加。
　　(2)隨著水口長(zhǎng)度的增加，水口出口旋流速度減小。隨著水口直徑的增加，水口出口旋流速度變大。
　　(3)在無(wú)旋流情況下，水口出口主流直接沖擊結(jié)晶器窄面，然后形成下返流和上返流，水口出口高度上沿寬面方向的速度隨著離水口距離的增加而減小，幾乎沒(méi)有沿窄面方向的速度分量。電磁旋流情況下，主流方向沿著旋流方向發(fā)生改變，先沖擊結(jié)晶器寬面，在寬面1/4處水口出口高度上沿窄面方向的速度隨著離探頭（壁面）