多孔水口对轴承钢280 mm x325 mm铸坯结晶器钢液流场和温度场的影响

特殊钢 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (2): 12-15.

多孔水口对轴承钢280 mm x325 mm铸坯结晶器钢液流场和温度场的影响

党爱国^1,2，崔娟^1,2，刘敬军^1,2，冯艳^1,2

1. 邢台钢铁有限责任公司，邢台 054027；
2. 河北省线材工程技术研究中心，邢台 054027

收稿日期:2015-11-02 出版日期:2016-04-01 发布日期:2022-08-05
作者简介:党爱国(1984-)，男，硕士(2011年辽宁科技大学)，工程师，2008年辽宁科技大学(本科)毕业，连铸坯质量控制。

Effect of Multihole Nozzle on Flow Field and Temperature Field of Liquid in Mold for Casting Bearing Steel 280 mm x 325 mm Bloom

Dang Aiguo^1,2 , Cui Juan^1,2 , Liu Jingjun^1,2 , Feng Yan^1,2

1. Xingtai Iron and Steel Corp Ltd, Xingtai 054027 ；
2. Hebei Wire Engineering Technical Research Center, Xingtai 054027

Received:2015-11-02 Published:2016-04-01 Online:2022-08-05

摘要/Abstract

摘要： 采用数值模拟的方法对比分析了直通式、四孔式以及五孔式水口对GCr15轴承钢280 mm×325 mm坯连铸结晶器内钢液流场和温度场的影响。结果表明,当前常用的直通式水口对坯壳无冲刷,利于坯壳均匀生长,但钢液冲击深度大,在弯月面处速度小,不利于大方坯质量的提高。当采用四孔水口时,钢液热中心上移,钢液面处温度可提高8℃,钢液向上漩流增强,有利于降低结晶器内钢水过热及保护渣的熔化,但由于钢液对结晶器宽、窄面坯壳的冲刷致使冲击区域附近坯壳出现不同程度的零增长区域。当采用五孔水口时,除了钢液热中心上移,钢液向上漩流增强,由于侧孔钢液流速减小,对坯壳的冲刷减小,有利于保护渣的快速熔化、过热度的快速降低,坯壳的均匀生长,显著提高大方坯的质量。

关键词: GCr15轴承钢, 280 mm x 325 mm方坯连铸, 结晶器, 多孔水口, 数值模拟

Abstract: With using numerical simulation method the effect of single straight, four holes and five holes submerged nozzle on flow field and temperature field of liquid in mold for casting GCr15 bearing steel 280 mm x 325 mm bloom has been compared and analyzed. Results show that the present conventional single straight nozzle has not flow impingement on shell that is favorable for uniform growth of bloom shell, but the impact depth of liquid is large, velocity of flow at meniscus is small, it is unfavorable to increase quality of bloom ； as using four holes submerged nozzle the liquid heat center moves up, the surface liquid temperature may increases by 8℃ to enhance liquid up whirl, it is available to decrease the superheat extent of liquid in mold and melt the mold powder, but due to flow impingement on narrow and width face of shell in mold, the zero growth regions with different degree near the impact region occur； as adopting five holes submerged nozzle, besides the liquid heat center moves up and the liquid up whirl enhance, due to decreasing the flow velocity of liquid in side hole, the flow impingement on shell decreases, it is available to quick melt the mold powder, fast decrease the superheat extent, uniformly grow the shell and markedly increase the quality of bloom.

Key words: Bearing Steel GCr15, 280 mm x 325 mm Bloom Casting, Mold, Multihole Nozzle, Numerical Simulation

党爱国, 崔娟, 刘敬军, 冯艳. 多孔水口对轴承钢280 mm x325 mm铸坯结晶器钢液流场和温度场的影响[J]. 特殊钢, 2016, 37(2): 12-15.

Dang Aiguo , Cui Juan , Liu Jingjun , Feng Yan. Effect of Multihole Nozzle on Flow Field and Temperature Field of Liquid in Mold for Casting Bearing Steel 280 mm x 325 mm Bloom[J]. Special Steel, 2016, 37(2): 12-15.

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