利用低頻旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)控制浸入式水口內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài).pdf

1、在鋼的連鑄過(guò)程中，從浸入在結(jié)晶器內(nèi)的浸入式水口的出流，影響結(jié)晶器內(nèi)鋼水的流動(dòng)狀態(tài)。而結(jié)晶器內(nèi)鋼水的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及液面的波動(dòng)等，直接影響鋼坯的表面和內(nèi)部質(zhì)量，并影響連鑄的拉速。但是浸入式水口內(nèi)的鋼液偏流往往難以避免。為改善浸入式水口內(nèi)的鋼液偏流，獲得結(jié)晶器內(nèi)穩(wěn)定、均勻的鋼水流動(dòng)，本研究提出利用低頻旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在浸入式水口中產(chǎn)生旋流，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬。 本研究從Maxwell方程組出發(fā)，對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的電磁力進(jìn)行了解析。在此基

2、礎(chǔ)上結(jié)合流體力學(xué)的Navier-Stokes方程，對(duì)浸入式水口流場(chǎng)進(jìn)行了的分析。 在實(shí)驗(yàn)研究中，設(shè)計(jì)了電磁旋流實(shí)驗(yàn)裝置，應(yīng)用低熔點(diǎn)合金進(jìn)行了浸入式水口內(nèi)的流體旋流實(shí)驗(yàn)。通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電流的大小，及測(cè)量浸入式水口出口處不同位置處鋼液的溫度，分析出了電磁攪拌對(duì)浸入式水口內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)的影響。發(fā)現(xiàn)攪拌電流在大于380A時(shí)才能使水口內(nèi)產(chǎn)生旋流。 由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，本研究無(wú)法直接測(cè)量浸入式水口內(nèi)的流場(chǎng)分布，因此本研究同時(shí)選用C