复合磁场作用下板坯结晶器内钢液流动、传热与凝固的数值模拟

摘要

为利用板坯连铸过程中电磁搅拌技术和电磁制动技术各自的优点克服自身缺点，本文应用了结合电磁搅拌和电磁制动的分体式复合磁场并提出电磁制动的结构为单条型电磁制动，对板坯连铸结晶器流场和温度场进行控制.建立了该磁场下结晶器内钢液流动、传热、凝固耦合的三维数值模拟模型.对复合磁场给予结晶器内钢液流动及传热与凝固的影响进行了分析.结果表明：施加复合磁场后，结晶器内上、下返流流速明显减小，钢液主流股对窄面的冲击深度变小，上返流整体下移，弯月面钢液形成顺时针循环流；结晶器内整体温度分布更均匀，弯月面处温度较无磁场时基本不变；结晶器出口处凝固坯壳更为均匀，其厚度较无磁场下有所增加，钢液射流对窄面附近初生坯壳冲刷程度减小.

关键词

板坯连铸结晶器 / 电磁搅拌 / 电磁制动 / 传热 / 数值模拟

基金资助

国家自然科学基金资助项目（2016U1560207）