薄板坯结晶器内中锰钢流动与凝固行为数值模拟

田润雨; 宋秉钧; 彭中源; 邱雅蓉; 孔令种; 杨杰

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00123

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薄板坯结晶器内中锰钢流动与凝固行为数值模拟

冶炼与凝固 | 更新时间：2025-05-09

- 薄板坯结晶器内中锰钢流动与凝固行为数值模拟
- Numerical Simulation of Flow and Solidification Behavior of Medium Mn steel in Thin Slab Mold
- 特殊钢 2025年46卷第1期页码：48-53
- 作者机构：
  
  1.辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 114051
  2.鞍山钢铁股份有限公司炼钢总厂，鞍山 110023
- 作者简介：
  
  田润雨（2005—），女，本科；E-mail: 3119252534@qq.com
  杨杰（1987—），男，博士，副教授；E-mail: jierui1120@163.com
- 基金信息：
  
  辽宁省教育厅面上项目(LJKMZ20220647)
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00123
  中图分类号： TF777.7
- 收稿：2024-05-06，
  
  纸质出版：2025-01-30
- 稿件说明：
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田润雨,宋秉钧,彭中源等.薄板坯结晶器内中锰钢流动与凝固行为数值模拟[J].特殊钢,2025,46(01):48-53.

Tian Runyu,Song Bingjun,Peng Zhongyuan,et al.Numerical Simulation of Flow and Solidification Behavior of Medium Mn steel in Thin Slab Mold[J].Special Steel,2025,46(01):48-53.
田润雨,宋秉钧,彭中源等.薄板坯结晶器内中锰钢流动与凝固行为数值模拟[J].特殊钢,2025,46(01):48-53. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00123.

Tian Runyu,Song Bingjun,Peng Zhongyuan,et al.Numerical Simulation of Flow and Solidification Behavior of Medium Mn steel in Thin Slab Mold[J].Special Steel,2025,46(01):48-53. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00123.

摘要

采用数值模拟方法对断面尺寸为1 500 mm×90 mm的中锰钢薄板坯连铸结晶器内钢液流动与凝固特征进行了研究，分析了反应性保护渣的熔化与混合行为。研究结果表明，在拉速为5 m/min、浸入深度为300 mm的案例下，中锰钢在结晶器中下部约宽面四分之一附近的温度波动较大，因坯壳传热慢导致在结晶器出口处窄面的坯壳较薄，厚度仅为7.73 mm。对比低碳钢渣圈形状发现，中锰钢连铸过程中形成的渣圈尺寸略小，并以初始层成分为主，固态渣膜经不同阶段的反应层与初始层混合形成，结晶器上部因保护渣成分变化易导致坯壳初始凝固不均匀。

Abstract

The flow and solidification characteristics of molten steel in thin slab continuous casting mold of medium Mn steel with section of 1 500 mm×90 mm were studied by numerical simulation. The melting and mixing behavior of reactive mold slag was analyzed. The results showed that in case of casting speed of 5 m/min and immersion depth of 300 mm， the temperature of the medium Mn steel fluctuated greatly around about a quarter of the width surface of the lower layer. Due to the slow heat transfer of the shell， the solidified shell of narrow face at the mold outlet was thin and its thickness was only 7.73 mm. The slag rim formed in the continuous casting process of medium Mn steel was slightly smaller in size and mainly consisted of the initial slag layer. The solid slag film was formed by mixing the initial layer and the reaction layer at different stages. The initial solidification of the shell was easy to be uneven due to the change of the slag ingredient in the upper part of the mold.

关键词

Keywords

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