Um Rechteckbrammen-Rissbildung, Stahlverlust und andere Fehler zu reduzieren und die Qualität der Brammen zu verbessern, wurde eine Studie zur Veränderung des Eintauchwinkels des Auslasses der Tauchdüse durchgeführt, um das Strömungsfeld im Kristallisator zu optimieren. Mithilfe der Fluent-Software wurde eine numerische Simulation des gekoppellten Fließ- und Erstarrungsprozesses der Stahlflüssigkeit im Kristallisator einer rechteckigen Bramme mit den Abmessungen 150 mm × 380 mm durchgeführt. Dabei wurde der Einfluss des Neigungswinkels der Düse (15°~30°) auf die Oberflächengeschwindigkeit, die turbulente kinetische Energie an der Oberfläche und die Impaktiefe ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmendem Neigungswinkel die mittlere Oberflächengeschwindigkeit abnimmt, die Impaktiefe zunimmt, was zur Stabilisierung der Flüssigkeitsoberfläche beiträgt; jedoch verringern sich mit zunehmendem Winkel die Oberflächenschwankungen, was für das Stahlrühren und die Einschlussentfernung ungünstig ist, der untere Wirbelbereich ist zu niedrig, die Schale der Bramme wird dünn und neigt zu Stahlverlust; insgesamt wird ein Eintauchwinkel von 25° für die 150 mm × 380 mm Bramme empfohlen. Die Anwendungsergebnisse zeigen, dass sich nach Verwendung der optimierten Düse die Gesamtzahl der Einschlüsse in der Bramme um 36 % verringerte.

rechteckige Bramme 150 mm×380 mm; Eintauchwinkel der Düse; Kristallisator; Strömungsfeld; numerische Simulation