板坯连铸结晶器凝固前沿钢液速度、温度和硫含量变化规律

作者：胡增; 罗志国^*; 邹宗树

来源：钢铁研究学报, 2023, 1-11.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20230172

• 连铸结晶器
• 凝固前沿
• 温度场
• 硫含量分布

板坯连铸结晶器凝固前沿钢液存在较大的速度梯度、温度梯度及硫浓度梯度，对凝固坯壳捕获气泡及夹杂物有很大影响。采用ANSYS Fluent对板坯连铸结晶器内不同高度处窄面凝固前沿的钢液速度、温度及硫含量分布进行研究。距结晶器自由液面0.1、0.3、0.6 m的截面上平行于X方向位于结晶器中心处的3条截线分别代表结晶器窄面凝固前沿的上部区域、冲击区域和下部区域，对每条线上距凝固前沿3 mm处钢液X方向的速度梯度、温度梯度及硫含量梯度进行计算分析，结果表明：下部区域钢液的速度梯度最大(14.5 1/s)，略大于上部区域(14.1 1/s)，冲击区域则最小(0.4 1/s)；下部区域钢液的温度梯度最大(902.3 K/m)，约为上部区域的2.0倍，冲击区域的2.4倍；上部区域硫含量梯度最大(0.42%/m)，下部区域次之(0.04%/m)，冲击区域最小(0.02%/m)。在本研究的3个区域中，随着与凝固前沿距离的增大，钢液中的硫含量分布存在2种变化形式：先增大后减小至初始含量值；先减小再增大最后减小至初始含量值。该研究有助于深入了解板坯连铸结晶器凝固前沿气泡及夹杂物运动规律和改善连铸坯质量提供理论参考。

• 单位
  东北大学