凝固坯壳对高拉速板坯连铸结晶器钢水流动特征的影响

　随着工业界对钢材质量要求越来越严格，在炼钢操作工艺中既要保证钢液成分的合格，也要消除因炼钢条件造成的产品表面与内部缺陷。这样的缺陷主要来自连铸结晶器内凝固壳对夹杂物、保护渣及氩气泡的捕获, 在高拉速下这些现象表现得更加明显。结晶器内钢液湍流流动控制是提高连铸坯质量和产量的关键。

　　北京科技大学的学者采用全比例的水力学模型，利用刺激-响应法、波高传感器、流速仪研究了考虑凝固坯壳时高拉速板坯连铸结晶器内的钢水流动、液面特征与卷渣特征。结果表明：考虑凝固坯壳后钢液到达液面的时间缩短；在高拉速条件下(2.4 m/min), 有坯壳时结晶器液面最大平均波高与表面流速比没有坯壳时分别大31%和17.5%，使卷渣更容易发生。其主要原因在于考虑坯壳后结晶器下部钢液的自由流动空间变小，下回流的钢液流动受到抑制，上回流的能量变大。所以在高拉速结晶器水模拟试验过程中，有必要考虑凝固坯壳的影响。