双条型磁极对连铸结晶器内钢液流动特性的影响

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.02.042 第21卷第2期 北京科技大学学报 VoL21 No.2 1999年4月 Journal of University of Science and Technlogy Beijing Apr.1999 双条型磁极对连铸结晶器内钢液流动特性的影响 薄开涛成国光吴洁赵沛 北京科技大学冶金学院，北京100083 摘要在可实现振动、水冷及拉坏的连铸模拟装置上，采用双条型磁极，分别用低熔点Pb-S-Bi 合金和硅油模拟钢液和保护渣，对连铸结晶器内的液态金属的流动特性进行了实验研究研究结 果表明：双条型磁极的作用使连铸结晶器内的液态金属中产生了环形电流，能有效地抑制水口出 流速度，消除和削弱水口出流对初生坯壳的冲刷；能够有效地抑制弯月面波动.但当磁场强度增大 到一定程度时，磁场的作用效果增加不明显， 关键词连铸；电磁制动；结晶器；弯月面；速度场 分类号TF777 结晶器弯月面是初生坯壳生长的起始点，弯 量仪器为二维速度传感器切和光电示波器.实验 月面形态的好坏直接影响到连铸坯的质量；同 参数：拉速为0.38,0.53m/min;磁感应强度为0， 时，结晶器水口出流对初生坯壳的剧烈冲刷不仅 0.06,0.125T;结晶器振频为60Hz;结晶器振幅为 会削弱初生坯壳的厚度，甚至会导致漏钢.近年 3mm;浇注温度为140℃. 来电磁制动技术在结晶器中的应用得到了较大 发展，并取得了良好的效果2别，现在已经发展到 中间包 了第3代流体控制结晶器(FC-Mold).它采用2 Φ5 对磁极，比只用1对磁极能更有效地减小弯月面 区域的表面流动速度和抑制结晶器窄面处钢液 30 第1对磁铁 的向下流动速度.本文在文献[5]的基础上进一 第2对磁铁 步对双条型磁极控制下的结晶器内钢液流动行 为进行了较为深人的热态实验及相关研究，探索 这种新型的FC-Mold电磁结晶器对连铸结晶器 内钢液流动控制的实际效果， 振动框 1实验方法 金属液出口 实验采用Pb-Sn-Bi合金和500#硅油作为实 验模拟材料.合金成分（质量分数）为：Pb32%, Sn6%,Bi52%:密度为9.365g/cm3,熔点为 图1实验装置简图 95℃，表面张力为442×10-3N/cm,粘度为 0.0022Pa·s.500硅油密度为1.24g/cm3. 2磁场作用下的拉普拉斯力分析 实验装置采用由北京科技大学和东北大学 有关电磁场作用下液态金属中产生的感生 合作设计制作的连铸模拟装置（见图1），主要由 电流特性，文献[8]研究表明，单条型磁极作用下 结晶器、振动系统、拉坯系统、浇注系统、电磁系 所产生的恒稳磁场能使结晶器内液态金属流动 统和工作台等部分组成.该装置的突出特点是在 感生出涡流并形成感生电流的环流，在此基础 原有装置的基础上，进一步采用双条型磁极对 上，推测在双条型磁极作用下，结晶器内液态金 结晶器内的金属液进行电磁制动，实验采用的测 属中也可能存在同样的一个感生电流环，但缺乏 1998-12-11收稿薄开涛男，24岁，硕士生 *国家自然科学基金资助课题(No.59734080) 具体的论证.由此，本文用数学方法证实了该环

第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 一 双条型磁极对连铸结 晶器 内钢液流动特性的影响 薄开 涛 成 国光 吴 洁 赵 沛 北京科技 大学 冶金 学 院 ， 北 京 摘 要 在 可 实现 振动 、 水冷及拉 坯 的连 铸模拟 装置上 ， 采用 双条型磁极 ， 分别用低熔点 一 一 合金 和 硅 油 模拟 钢 液 和 保 护渣 ， 对连 铸结 晶器 内的液态金 属 的流 动特性进行 了实验研究 研究结 果 表 明 双条型 磁极 的作用 使连 铸结 晶器 内的液态金 属 中产生 了环形 电流 ， 能有效地抑制水 口 出 流速度 ， 消除和 削弱水 口 出流对初 生 坯 壳的冲刷 能够有效地抑制弯月 面波动 但 当磁场强度增大 到 一定 程度 时 ， 磁场 的作 用 效果增 加 不 明显 关键词 连铸 电磁制动 结 晶器 弯月 面 速度 场 分类号 结晶器弯月 面 是 初 生 坯 壳生 长 的起 始 点 ， 弯 月 面 形 态 的好 坏 直 接影 响到 连 铸坯 的质 量川 同 时 ， 结 晶器水 口 出流 对初 生 坯 壳 的剧 烈 冲刷 不 仅 会 削 弱 初 生 坯 壳 的 厚 度 ， 甚 至 会 导 致 漏 钢 近 年 来 电磁 制 动 技 术 在 结 晶 器 中 的 应 用 得 到 了 较 大 发 展 ， 并 取 得 了 良好 的 效 果， ， 现 在 已 经 发 展 到 了第 代 流 体控 制 结 晶器 一 闭 它 采 用 对磁极 ， 比 只 用 对磁 极 能 更 有 效地 减 小 弯月 面 区 域 的 表 面 流 动 速 度 和 抑 制 结 晶 器 窄 面 处 钢 液 的 向下 流 动 速 度 本 文 在 文 献 【 的 基 础 上 进 一 步 对双 条 型 磁 极 控 制 下 的 结 晶 器 内钢 液 流 动 行 为进 行 了 较 为 深 人 的热 态 实 验 及 相 关研 究 ， 探 索 这 种 新 型 的 一 电磁 结 晶 器 对连 铸 结 晶 器 内钢 液 流 动控 制 的实 际效果 量 仪器 为二 维速度传感器 和光 电示波器 实验 参数 拉 速 为 ， ” 叮 磁 感应强 度为， ， 结晶器振频为 ‘ 结晶器振幅为 浇注温度 为 ℃ 第 对磁铁 第 对磁铁 振动框 实验方法 实 验 采 用 一 一 合 金 和 硅 油 作 为 实 验模 拟 材 料 合 金 成 分 质 量 分 数 为 ， ， 密 度 为 ’ ， 熔 点 为 ， 表 面 张 力 为 一 ’ ， 粘 度 为 · 硅 油 密度 为 ， 实 验 装 置 采 用 由北 京 科 技 大 学 和 东 北 大 学 合 作 设计 制 作 的连 铸模 拟 装 置 见 图 ， 主要 由 结 晶 器 、 振 动 系 统 、 拉 坯 系 统 、 浇 注 系 统 、 电磁 系 统和 工 作 台 等 部 分 组 成 该 装 置 的 突 出特 点是 在 原 有 装置 的基 础 上 ， 进 一 步 采 用 双 条 型 磁 极 对 结 晶器 内的金 属 液 进 行 电磁 制 动 实验 采 用 的测 一 一 收稿 薄开涛 男 ， 岁 ， 硕 士 生 国家 自然科 学基金 资助课题 金属液 出 口 。 图 实验装 简图 磁场作用下 的拉普拉斯力分析 有 关 电磁 场作 用 下 液 态 金 属 中产 生 的感 生 电流特性 ， 文 献 【 研 究 表 明 ， 单条 型 磁 极作 用 下 所 产 生 的恒稳 磁 场 能 使 结 晶器 内液 态 金 属 流 动 感 生 出 涡 流 并 形 成 感 生 电 流 的 环 流 在 此 基 础 上 ， 推 测 在 双 条 型 磁 极 作 用 下 ， 结 晶 器 内液 态 金 属 中也 可 能存 在 同样 的一 个感 生 电流 环 ， 但 缺 乏 具 体 的论 证 由此 ， 本 文 用 数学 方 法 证 实 了 该 环 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．02．042

Vol.21 No.2 薄开涛等：双条型磁极对连铸结晶器内钢液流动特性的影响 ·147· 流的客观存在性，并进一步讨论了在双条型磁极 所示（类似于电源）. 作用下结晶器内液态金属的受力状况， 在磁铁覆盖区域即电源内部，电流从负极流 磁场中运动流体由于磁场作用产生感生电 向正极；在磁铁覆盖区域以外即电源外部，电流 动势场E=”XB及感生电流了，与磁场交互作用 由正极流向负极.同时左右电流闭合形成回路如 使单位流体受到的力为： 图2(c)所示. F=g正+了×B. 2.2拉普拉斯力分析 其中第1项gE为库仑力，在导体材料作为流体 拉普拉斯力和它的受力图如图2(b),(©)所 示，结晶器内液体在水口区受向内的磁压力，在 时可以忽略.在这种电磁理论近似中，单位体积 液面区域受向上的托力；在液面的近宽面区域还 力称为拉普拉斯力： 受到向液体内部的磁压力；在水口处的压力能够 F=J×B 抑制水口出流的冲击，在液面处所受的托力和压 2.1感生电动势场分析 力能够减弱钢液和结晶器壁之间的作用力，从而 由图2所示，根据结晶器中磁极所覆盖的2 起到软接触作用，对提高初生坯壳的表面质量起 个区域分别进行感生电动势场的推导， 到一定的作用. 浸人式水口 (a) 液面宽面处所受的挤压力 3实验结果及分析 液面 磁力线 3.1双条型磁极对弯月面波动的影响 第1对电磁铁 图3是液面区域速度测量所得到的一段记录 曲线，2条记录曲线分别记录着同一时刻速度的 结晶器 X方向和Y方向分量，记录曲线上的任一点相对 第2对电磁铁 (b) 于标定线的偏距表示速度值的大小，通过单位偏 格与速度值的关系式计算可以得到速度值.曲线 的平稳程度即反映了液面的波动程度.由该记录 曲线可以看到，在施加恒稳磁场前，速度大小在X 方向分量和Y方向分量随时间增加变化较大，液 面的波动也较大；但在施加恒稳磁场后，速度大 小的波动显著地变小，即液面的波动受磁场的作 图2结晶器内感生电动势场及拉普拉斯力分析示意图 用而被有效地抑制 (1)第1对磁铁处（液面附近）右边区域：速度 (I)(Ⅱ)（Ⅲ） 4=(-4,0.0),磁场B=(0,B,0),则， 时标线 i jk 速度X方向分 E=i×B= 量波形曲线 -400 =-4Bk=(0,0,-4B). 外 标定线 0B0 速度Y方向分量 波形曲线 左边区域：速度4=(u0,0),磁场B=(0,B,0), 与上同理：E=(0,0,4B). 图3速度记录曲线.(I)有电磁场作用；（Ⅱ）过渡区； (2)第2对磁铁处（水口附近）右边区域：速 (Ⅲ)无电磁场作用 度u=(u0,-w),磁场B=(0-B,0), 图4是拉速为0.38m/min下施加磁感应强度 则：E=（-uB,0,-B) 分别为0,0.125T时液面近壁面处纵向速度的速 左边区域：速度u=（-40,-),磁场B= 度散点图.由图4可以看到，在施加磁场后，液面 (0,-B,0),则，E=（-4B,0,4B) 近壁面处纵向速度沿结晶器宽面的变化减小.如 对于第2对磁铁处，由于4，<<4，电动势项 上所述，液面近壁面处纵向速度沿结晶器宽面的 中的u,B项可忽略.于是得到电场分布如图2(a) 变化反应了弯月面的波动情况，可以认为，施加 磁场后，弯月面的波动减小.对比图5中不同磁场

薄开涛等 双条型磁极 对连铸结晶器 内钢液流动特性 的影 响 流 的 客观存在性 ， 并 进 一 步讨论 了在 双 条型磁 极 作 用 下 结 晶器 内液 态金 属 的受 力状况 磁 场 中运 动 流 体 由于 磁 场 作 用 产 生 感 生 电 动 势崛 子 若及感 生 电流了 ， 与磁 场交互 作 用 使单位 流体受 到 的力 为 其 中第 项 若为库 仑 力 ， 在 导体 材 料 作 为 流 体 时 可 以 忽 略 在 这 种 电磁 理 论 近 似 中 ， 单 位 体积 力称 为拉普拉 斯力 感 生 电动势场 分析 由 图 所 示 ， 根 据 结 晶 器 中磁 极 所 覆 盖 的 个 区 域分别 进行感 生 电动势场 的推 导 浸人式水 口 所示 类 似于 电源 在 磁 铁覆 盖 区 域 即 电源 内部 ， 电流 从 负极 流 向正 极 在 磁 铁 覆 盖 区 域 以 外 即 电源 外 部 ， 电流 由正 极 流 向负极 同时左 右 电流 闭合 形 成 回路 如 图 所 示 拉普拉斯 力分析 拉 普 拉 斯 力 和 它 的 受 力 图 如 图 ， 所 示 结 晶 器 内液 体 在 水 口 区 受 向 内 的磁 压 力 ， 在 液 面 区域 受 向上 的托力 在 液 面 的近 宽 面 区 域 还 受 到 向液 体 内部 的磁 压 力 在 水 口 处 的压 力 能够 抑 制 水 口 出流 的冲击 ， 在 液 面处 所 受 的托 力 和 压 力 能 够 减 弱 钢 液 和 结 晶器 壁 之 间 的作 用 力 ， 从而 起 到 软 接 触 作 用 ， 对提 高初 生 坯 壳 的 表 面 质 量起 到 一 定 的作 用 液面 节了多 ‘ 二 · 三只共胜 二 侧汀， 口吮尸二、 么 ‘ 女 含 态 “ 三止二互 日份欢 二 “ ‘ 尸口口一 二 ， 叫 门 侧 一卜毕奇 一 翻 一 华 一 卜 · 耳率 图 结晶器 内感生 电动势场及拉普拉斯力分析示意图 第 对磁铁处 液 面 附近 右边 区域 速度 子一 一 ， ， 磁骊 一 ， 刀 ， ， 则 ， 实验结果及分析 双条型磁极对弯月面波动的影响 图 是 液面 区域速度测量所得到 的一段 记 录 曲线 ， 条 记 录曲 线分别 记 录 着 同一 时刻 速 度 的 方 向和 方 向分量 ， 记 录 曲线上 的任 一 点 相 对 于 标定 线 的偏距表示 速 度值 的大 小 ， 通 过 单位偏 格 与速度值 的 关系 式 计算 可 以 得 到 速 度 值 曲线 的平稳 程 度 即反 映 了液 面 的波 动 程 度 由该记 录 曲线可 以看到 ， 在施加恒稳磁场前 ， 速 度大小 在 方 向分量 和 方 向分 量 随 时 间增 加 变 化 较 大 ， 液 面 的 波 动 也 较 大 但 在 施 加 恒 稳 磁 场 后 ， 速 度 大 小 的波 动显著地 变小 ， 即液 面 的波 动 受磁 场 的作 用 而 被有效地 抑 制 时标线 速度 方 向分 一 量波形 曲线 卜 甲 尸叶州卜十州 叫 州 闷，廿，亚州月卜，州 一， 一‘ ‘ 卜 二不二 扭士臼三生，上三三王曰 二干月‘ 币一辛 卜 ‘ 斗 二 二 ‘ ‘ 干三 千开一 三耘二二生 砚 云‘ 卜 卜 弓一 卜 币‘ 研 喇‘ ‘ 诵石卜刁自声刁‘ 刁三三三于 三巨三匡三三月目巨军目乒 兰日三称三 二 二 十 呻 十问 十 干 呼‘ 三王三石 十一 ，生竺 十 如弓， ‘ 州肠斗‘ 声 舀石杯石 ‘于 ‘ 二卜舀 只王三万干一三干日三 ‘ 于刁‘ 二二二砰耳二下 率奎峥 三生三 三 二 ，州 沈 巨 卜 二 霉卜杯山夏‘票三 日于 要卜 奎山 不维石砰二 十‘ 卜十 卜问 “二‘ ‘ 刁石‘卜蔺舀不二卜月 干‘ 任王二于 标定线 速度 方 向分量 波形 曲线 左边 区域 速度 与上 同理 ， ， ， ， 磁场 ， ， ， “ 第 对 磁 铁 处 水 口 附 近 右 边 区 域 速 度 ， ， 一 ， 磁场 ， 一 ， ， 则 一 “ 岁 ， ， 一 · 左 边 区 域 速 度“ 一 。 ， ， 一 ， 磁 场 二 ， 一 刀 ， ， 则 ， 一 尹 ， ， · 对 于 第 对磁 铁处 ， 由于 二 ， 电动 势项 中 的 。 项 可 忽 略 于 是 得 到 电场 分 布 如 图 图 速度记录 曲线 工 有电磁场 作用 过渡区 无 电磁场作用 图 是 拉 速 为 订 下 施加 磁感 应强度 分别 为 ， 时液 面 近壁 面处纵 向速度 的速 度 散 点 图 由 图 可 以 看 到 ， 在 施 加 磁 场 后 ， 液 面 近 壁 面 处纵 向速 度 沿 结 晶器 宽 面 的变化减 小 如 上 所 述 ， 液 面 近 壁 面处纵 向速 度 沿 结 晶器 宽 面 的 变 化 反 应 了 弯月 面 的 波 动情 况 ， 可 以 认 为 ， 施 加 磁场后 ， 弯月 面 的波 动减 小 对 比图 中不 同磁场

·148* 北京科技大学学报 1999年第2期 强度下液面近壁面处纵向速度的变化，可以看 晶器壁面20mm左右，冲击点比没有加磁场的 出，当磁感应强度由0.06T继续增大到0.125T,弯 冲击点明显上升，分流点比没有加磁场时远离结 月面的波动虽然进一步减小，但减小的幅度较 晶器壁，即磁场的加人削弱了钢液流股对坯壳的 小. 冲刷. (a) 0.10 0.05 ◆ 40 三 0.00上 -60 照 -0.05 80 水口出 -0.10 回 …■…B=0T -0.15 -4-B=0.125T -0.20 20 30 40. 5060 7080 25 45 6 距水口中心距离/mm X/mm 图4 磁场对弯月面波动的影响 (b) 0.15 …●…B=0.06T 40 0.10 -▲-B=0.125T -60 0.05 批 -80水旦生 ●(2) 回 0.00 口平面 系 A -100 -0.05 ● -0.10 0 25 45 6575 1 20 3040 50607080 X/mm 距水口中心距离/mm 图6不同磁场强度下水口区的中心剖面上流体流动 图5磁场对弯月面波动的影响 速度矢量图.(a)w0.53m/min,B=0T,(b)w=0.53m/mi血， B=0.06T:X=75mm为结晶器窄面壁；(1)冲击点，(2)分 3.2磁场对水口区流动的影响 流点 为了更清晰明了地讨论水口区的流体流动 状态，本文用冲击点和分流点来进行描述 4结论 冲击点是指从水口中流出的流体在结晶器 壁面造成动压（速度）最大的一个点，它代表了钢 (1)在双条型磁极作用下，由感生电动势场 液流股对坯壳冲刷最剧烈的位置；而分流点是指 分析确定在结晶器内形成一个大的环形电流，由 从水口中流出的流体流股由1束变为上下2个流 拉普拉斯力分析确定结晶器内液面处的流体受 股的明显转折点，它从一定程度上代表了钢液流 向上的托力作用，水口区的流体受到向水口方向 股对坯壳的冲刷程度，显而易见，分流点离结晶 的抑制力， 器壁越远，在同等拉速下钢液流股对坯壳的冲刷 (2)采用双条型磁极可以有效地抑制弯月面 强度就越小 波动，但当磁场强度增加到一定程度时，磁场抑 对比图6(a),(b)中拉速为0.53m/min条件 制弯月面波动的作用效果并不明显增加. 下，有无磁场条件下的水口区流体的流动情况， (3)双条型磁极对水口出流的速度有较好的 可以看到磁感应强度为0.06T时，产生的冲击点 抑制作用，有效地削弱了水口出流对初生坏壳的 位于水口出口以上10mm左右，分流点位于距结 冲刷

北 京 科 技 大 学 学 报 ，年 第 期 强 度 下 液 面 近 壁 面 处 纵 向速 度 的 变 化 ， 可 以 看 出 ， 当磁感 应强度 由 继 续增 大 到 ， 弯 月 面 的 波 动 虽 然 进 一 步 减 小 ， 但 减 小 的 幅 度 较 小 晶 器 壁 面 左 右 ， 冲击点 比没 有加磁 场的 冲 击 点 明显 上 升 ， 分 流点 比没有加磁场时远离结 晶器 壁 ， 即磁 场的加人 削弱 了钢液流股对坯壳的 冲刷 一 卜 ， 声入 一 一 一 水 口 出 、 二工 口日侧、卜 、 ， 、产 ‘ 、了 口户 一 一 一 苏汽、 侧但荔堤划阿、 一一口日 一 距水 口 中心距离 口 圈 磁场对有月面波动的影晌 山 吞 二 二 ‘ ▲ ， ， ‘ 向 一 「 一 奎月 口 平 扮 凡︸ 、卜口， 一 一 一 一 厂一比 一口毛 · 浇仁添侧瑕阿、日 一 距水 口 中心距离 八 图 磁场对弯月面波动的影响 磁场对水 口 区流动 的影 响 为 了 更 清 晰 明 了 地 讨论 水 口 区 的 流 体 流 动 状态 ， 本文用 冲击点和分流点来进行描述 冲 击 点 是 指 从 水 口 中 流 出 的 流 体在 结 晶 器 壁 面造 成 动压 速 度 最大 的一 个 点 ， 它代表 了钢 液 流 股对坯 壳冲刷最剧 烈 的位置 而 分 流 点是 指 从水 口 中流 出 的流 体流 股 由 束变 为上 下 个流 股 的 明显 转折点 ， 它 从一 定 程 度 上 代表 了钢液 流 股 对 坯 壳 的 冲 刷 程 度 ， 显 而 易 见 ， 分 流 点 离结 晶 器壁 越远 ， 在 同等拉 速 下 钢 液 流 股 对坯 壳 的冲 刷 强度就越小 对 比 图 ， 中 拉 速 为 “ 条 件 下 ， 有 无 磁 场 条 件 下 的水 口 区 流 体 的 流 动 情 况 ， 可 以 看 到磁感应强 度 为 时 ， 产生 的冲击点 位于 水 口 出 口 以 上 左 右 ， 分 流 点位 于距 结 刃 图 不同磁场强度下水 口 区 的中心剖面上流体流动 速度矢 图 月 可 声 ， 句「 内刘匕， 牙 为结晶器窄面盛 冲击点 ， 分 流点 结论 在 双条型 磁极作用下 ， 由感生 电动势场 分 析确定在 结晶器 内形成一个大的环形 电流 ， 由 拉 普 拉 斯力分 析确定结 晶器 内液面处 的流 体受 向上 的托力作用 ， 水 口 区 的流体受到 向水 口 方 向 的抑制力 采 用双条型磁极可 以有效地抑制 弯月 面 波 动 ， 但 当磁 场 强 度 增 加 到 一 定 程 度 时 ， 磁 场 抑 制 弯月 面波动 的作用效果并不 明显增加 双条型磁极对水 口 出流 的速度 有较好 的 抑 制作 用 ， 有 效地 削弱 了水 口 出流 对初 生 坯 壳 的 冲刷

Vol.21 No.2 薄开涛等：双条型磁极对连铸结晶器内钢液流动特性的影响 ·149· 4 Akira Idogawa,Yoshihisa Kitarro,Hirokazu Tozawa. 致谢： Control of Molten Steel Flow in Continuous Casting 本文的工作得到了东北大学贾光霖教授.高允彦教授，博士 Mold by Two Static Magnetic Fields Covering 生徐广隽、于光伟，张雅静等的大力帮助，在此表示衷心的感 Whole Width.Kawasaki Steel Technical Report, 谢！ 1996(35):74 5吴洁，赵沛，成国光，连铸结晶器内钢液弯月面区域速 参考文献 度场的测定，北京科技大学学报，1997,20(6)：526 1 Wolf M.The Free-Meniscus Problem.In:Steelmaking 6吴洁，连铸结晶器钢液弯月面行为的研究：[学位论 Conference Proceedings.1992.121 文].北京：北京科技大学，1997 2 Sten G Kollberg,Helmut R Hackl,Patrick J Hanley. 7贾光霖.液体金属运动二维测速装置.中国专利， Improving Quality of Flat Rolled Products Using 91222597.1991-01一01 Electromagnetic Brake(EMBR)in Continuous Casting. 8 Lehman A F,Tallbck G R,Kollbrg S G,et al. Iron and Steel Engineer,1996(1):24 Fluid Flow:Control in Continuous Casting Using Vari- 3 Kenichi Sorimachi,Junichi Hasunuma.Development ous Configurations of Static Magnetic Fields.In:Inter- of Continuous Casting Technologies at Kawasaki national Symposium on Electromagnetic Processing Steel.Kawasaki Steel Technical Report,1996(35):52 of Materials.Nagoya:ISIJ,1994 Braking of Molten Steel Flow in Continuous Casting Mold by Two Pairs of Magnetic Poles Bo Kaitao,Cheng Guoguang,Wu Jie,Zhao Pei Metallurgy School,UST Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT The flowing behavior of molten steel was studied on the c.c.simulator with two pairs of magnetic poles imposed.Pb-Sn-Bi molten alloy and silicon oil were simulated as molten steel and slag,respectively.It was shown that a ring of electric current is created in molten alloy by the effect of two pairs of magnetic poles.As a result,the flow velocity from the outlet of submerged entry nozzle in mold is suppressed effectively and the erosion of shell near narrow face of the mold is weakened.Furthermore,the meniscus fluctuation can be stabilized.But this phenomenon is not more obvious when the magnetic flux density is increased to some degree. KEY WORDS continuous casting;electromagnetic brake;mold;meniscus;velocity field

一 薄开涛等 双条型磁极 对连铸结 晶器 内钢液流动特性 的影 响 致谢 本文 的 工作得到 了 东北大学贾 光霖 教授 、 高允彦 教 授 ， 博 士 生徐 广 隽 、 于 光 伟 、 张雅静等 的 大力 帮助 ， 在 此 表 示 衷 心 的感 谢 今 考 文 献 一 ， 即 ， · 加冲印 舰乒 介山 ” 。 助 扮” ， 治面 妞 ， 阳 毖 上城 ， ， 山 幻扭“ 。 ， ， 吴 洁 ， 赵沛 ， 成 国 光 连 铸结 晶器 内钢液 弯月 面 区 域 速 度 场的测定 北京科技大学学报 ， ， 昊 洁 连 铸 结 晶 器 钢 液 弯 月 面 行 为 的 研究 学 位 论 文 北京 北京科技大学 ， 贾 光 霖 液 体 金 属 运 动 二 维 测 速 装 置 中 国 专 利 ， 一 一 ， 民 飞 ， 丁 ， ， ， ， ， 那幼 ， ， 亡 “ 而 忍 止 一 一 汕 ， 勿 月免 ， 即 甸