适合漏斗型薄板坯连铸结晶器三孔水口的水模型优化

薄板坯连铸工艺自从1989年在美国纽柯厂投产以来，由于流程短、节省能源，在生产热轧板方面得到了极大的发展。为了提高生产率，薄板坯连铸技术一般采用高拉速。由于高拉速的需要，浸入式水口（SEN）的尺寸不能太小，

薄板坯连铸工艺自从1989年在美国纽柯厂投产以来，由于流程短、节省能源，在生产热轧板方面得到了极大的发展。为了提高生产率，薄板坯连铸技术一般采用高拉速。由于高拉速的需要，浸入式水口（SEN）的尺寸不能太小，所以为了方便SEN的插入，漏斗型薄板坯结晶器应运而生。漏斗型结晶器由于其结构特殊，结晶器内钢液的流场复杂，液面波动和表面流速比传统板坯大很多，导致漏斗型薄板坯结晶器内卷渣现象严重，进而导致轧板表面出现微裂纹和鼓包等缺陷。这也是薄板坯连铸生产高表面质量冷轧钢板的主要困难所在。北京科技大学的学者采用1：1的水模型研究了5种不同底孔直径（16～28mm）的三孔水口下漏斗型薄板坯结晶器内的流场、液面特征和卷渣行为。结果表明：在常规工艺参数下，5种三孔水口下结晶器内钢液的流场都是典型的“双辊流”，且流场稳定；在5种三孔水口下结晶器液面波动都较平稳，且波动范围都在±（3～5）mm之间。5种不同水口下结晶器液面主要发生剪切卷渣，漩涡卷渣很少发生。试验得知：在水口浸入深度280mm，拉速为5m/min时，剪切卷渣发生的钢液临界表面速度是0.32m/s，与文献报道的模型计算值较吻合。在水口浸入深度280mm、拉速为5m/min的条件下，适合薄板坯连铸的最佳的三孔水口的底孔直径为22mm。(金也)