水口倾角对150 mm x380 mm矩形坯结晶器流场的影响

特殊钢 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (2): 22-25.

水口倾角对150 mm x380 mm矩形坯结晶器流场的影响

马艳杰¹，李秋京¹，王昂²，李力¹，刘迎娟¹

1. 华北理工大学迁安学院，迁安 064400；
2. 华北理工大学冶金与能源学院，唐山063000；

收稿日期:2015-11-16 出版日期:2016-04-01 发布日期:2022-08-06
作者简介:马艳杰(1988-)，女，硕士(2014年河北联合大学)，2011年河北联合大学(本科)毕业，凝固理论和钢质量控制研究。

Effect of Nozzle Angle on Flow Field in Mould for 150 nun x 380 nun Rectangular Bloom Casting

Ma Yanjie¹ , Li Qiujing¹ , Wang Ang² , Li Li¹ , Liu Yingjuan¹

1. College of Qianan, North China University of Science and Technology, Qianan 064400；
2. College of Metallurgy and Energy, North China University of Science and Technology, Tangshan 063000

Received:2015-11-16 Published:2016-04-01 Online:2022-08-06

摘要/Abstract

摘要： 为减少矩形坯角裂、漏钢等缺陷,提高铸坯质量,进行改变浸入式水口出口倾角角度以优化结晶器流场的研究。通过Fluent软件,对150 mm×380 mm矩形坯结晶器钢液流动和凝固耦合过程进行数值模拟,得出水口倾角（15°~30°）对表面流速、表面湍动能和冲击深度的影响。结果表明,随水口倾角增加,平均表面流速下降,冲击深度增加,有利于稳定液面;但随倾角增加,液面波动小,不利于钢液搅拌和夹杂物去除,下部回旋区过低,坯壳变薄,容易产生漏钢;综合得出,150 mm×380 mm铸坯的水口倾角宜为25°。应用结果得出使用优化水口后,铸坯中夹杂物总数减少36%。

关键词: 150 mmx380 mm矩形坯, 水口倾角, 结晶器, 流场, 数值模拟

Abstract: In order to reduce the defect such as comer crack of rectangular bloom and breakout to increase the quality of bloom, the study of optimization of mould flow field by changing nozzle angle of submerged nozzle has been carried out. The numerical simulation of liquid flow and solidification coupling process in mould for 150 mm x 380 mm rectangular bloom has been performed by using Fluent software to get the effect of nozzle angel (15°-30°) on surface flow rate, surface turbulent kinetic energy and impact depth. Results show that with increasing nozzle angle the average surface flow rate decreases, the impact depth increases being favourable to stabilize the liquid surface ； but with increasing nozzle angle, the liquid surface fluctuation is small, it is unfavourable to stirring liquid and removing inclusions in steel, and in this case the circle round region in lower part of mould is too low and the bloom shell is thinning easily forming breakout ； to sum up it is obtained that the suitable nozzle angle for 150 mm X 380 mm bloom casting is 25°. Application results obtain that the total inclusion numbers with using optimized nozzle decrease by 36%.

Key words: 150 mm x380 mm Rectangular Casting Bloom, Nozzle Angle, Mould, Flow Field, Numerical Simulation

马艳杰, 李秋京, 王昂, 李力, 刘迎娟. 水口倾角对150 mm x380 mm矩形坯结晶器流场的影响[J]. 特殊钢, 2016, 37(2): 22-25.

Ma Yanjie , Li Qiujing , Wang Ang , Li Li , Liu Yingjuan. Effect of Nozzle Angle on Flow Field in Mould for 150 nun x 380 nun Rectangular Bloom Casting[J]. Special Steel, 2016, 37(2): 22-25.

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