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摘要
由于弧形连铸水口对中时结晶器内外弧流场失去对称特性，及连铸现场生产时存在的内外弧温度不均现象，严重影响连铸坯凝固质量，因此研究水口位置对改善流场分布显得尤为重要。建立了钢液在弧形结晶器中电磁、流动、传热和凝固耦合的数学模型，研究了SEN偏移方向及偏移量对钢液流动的影响，并引入对称指数Is评价凝固坯壳的的均匀性。研究发现，水口向内弧偏移增大了流场差异性，并产生偏流现象，且电磁搅拌的应用会加剧此现象。当SEN向外弧偏移时，无论是否施加电磁搅拌，各平面Is指数均先增加后降低，能一定程度上改善结晶器内流场分布，使其趋于对称，有利于提高铸坯质量。M-EMS开启时，随水口向外弧偏移量的增加，涡流中心逐渐移至电磁搅拌中心面的中心。且钢液流动并非以内外弧呈对称形态，而是存在一定的偏转角，使得所有案例的内外弧温差均有所增大，但对于M-case 6，温差增幅仅为1.666 ℃。当SEN向外弧偏移6.5 mm时，Is指数及凝固坯壳均匀性最高，内外弧速度几乎重合，内外弧温差最小，钢液流场分布最佳，流场、温度场及凝固坯壳均得到了显著改善。通过调整水口位置能改善结晶器内流场对称性，提高凝固坯壳均匀性，并可消除由结晶器曲率引起、电磁搅拌加剧的偏流现象。
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