。480 北京科技大学学报 第31卷 力先逐渐减小，在水口出口中心线高度上达到最小 钢事故 值：然后逐渐增大，在撞击点位置达到最大值：在撞击 点位置以下又逐渐减小.(2)在撞击点以上位置，动 参考文献 压力随着出口角度的增大而逐渐减小：撞击点以下位 I]Thomas B G.Mika L J,Najjar F M.Simulation of fluid flow in- 置处，动压力随着出口角度的增大而逐渐增大. side a continuous sabrcasting machine.Metall Mater Trans B. 199021(2):387 500 ·。6 [2 Yu H X.Zhang J M.Wang WJ.et al Numerical simultion of 400 ==m80 fluid flow in continuous sabrcasting mold.J Univ Sci Technol 010 300 -15° Beijing,2002.24(5):492 (于会香，张炯明，王万军，等.板坯连铸浸入式水口出口速度 出200a 000 对结晶器流场影响的数值模拟.北京科技大学学报，2002.24 100 (5):492) [3 Zhang J M.Yu H X.Wang X H.Flow contml in continuous 200 400 600 800 slabr casting mold by F index obtained th mough mathematical simu- 距弯月面的距离mm lation.Curr Ady Mater Processes,2002.15(4):835 图6水口出口角度对压力分布的影响 4 Zhu M Y,Liu J Q.XiaoZ Q.Simulation of molten steel flow in Fig.6 Relationship betw een nozzle port angle and pressure distribu- slab continuous casting mould /ron Steel,199631(8):23 (朱苗勇，刘家奇，背泽强。板坯连铸结品器内钢液流动过程的 tion 模拟仿真.钢铁199631(8)：23) 综合上述结果，将现行浸入式水口的出口角度 I习 Wen G H.Li G.Zhang J C.Numerical simulation on molten 由15°改为10°.射流传递至结晶器自由表面的热量 sted flow and heat transfer in mold of slab caster.fron Steel. 1997,32(SuppI1D:691 增加，自由表面活跃有利于保护渣的熔化，结晶器 (文光华李刚，张建春高速板坯连铸结品器内钢液流动及传 传热得到改善.改进后，结晶器漏钢预报系统的报 热过程的数值模拟.铁.1997,32（增刊1）：691) 警次数大幅度降低，未出现漏钢的事故.未将水口 [6 Lu Q T,Wang X H.Yu H X et al.Calculation of F value and 改为8的主要原因为：在10水口和8°水口条件下， relationship bet ween F value and slag entrapment in a shb contin- 结品器内钢液的流动特性基本类似，进一步减小水 wus casting mold.J Univ Sci Technol Beijing,2007,29(8): 811 口出口角度可能会加大结晶器液面波动，增加保护 (陆巧形，王新华于会香，等.F数计算及其与板坯连铸结品 渣卷入的危险. 器内钢水卷渣的关系.北京科技大学学报，2007.29(8)：811) 3结论 [7 Gupta D.Lahiri A K.A water model study of the flow asymme try inside a continuous sab casting mold.Metall Mater Trans B. (1)在距结晶器窄面50mm的位置，15°水口对 199627(5):757 应的表面流速和波高较小：在结晶器液面上，15°水 [8 Wan X G Han C J.Cai KK.Experimental wesearch of sub- merged entry nozzle of slab continuous casting.Iron Steel 2000. 口对应的表面流速的最大值明显小于10水口所对 35(9):20 应的数值，而10°水口和8水口的表面流速相差不 (万晓光。韩传基蔡开科.连铸板坯结品器浸入式水口试验研 大.这说明15°水口时钢液传递给弯月面的热量较 究.钢铁.2000.35(9)：20) 少，不利于保护渣的熔化. [9 Chen Y F.Chen D Li Q.Experimental study on turbulence (2)随着水口出口角度的增大，波高和表面流 flow zone in slab continuous casting mould.Steelmaking,1998 14(2):25 速呈减小的趋势. (陈永范，陈德杰。李权.大板坯连铸结品器内流场实验研究 (3)在15°水口时，射流撞击到结晶器窄面的位 炼钢.1998.14(2)：25) 置较低，压力较大，对撞击点下部坯壳的冲击力也较 [10 Liu W,Zhou X Y,Liang X W.et al Water model study for 大 optimizing the operating parameters of slab contirous casting (4)射流撞击到结晶器窄面的撞击点以上位 mold at Chengde Steel.J Mater Metall.2002.1(4):281 (刘玮，周学禹，梁新维等.承钢板坯连铸机结品器工艺参数 置.动压力随着出口角度的增大而逐渐减小：撞击点 优化的水模型研究.材料与治金学报，2002.1(4)：281) 以下位置，动压力随着出口角度的增大而逐渐增大. 11]Dhamendra G.Lahiri A K.Water-modeling study of the sur (5)当水口出口角度由15减小为10时，结晶 face dsturbances in continuous sab caster.Metall Mater Trans 器漏钢预报系统的报警次数大幅度降低，杜绝了漏 B,199425(2):227力先逐渐减小 ,在水口出口中心线高度上达到最小 值;然后逐渐增大,在撞击点位置达到最大值;在撞击 点位置以下又逐渐减小.(2)在撞击点以上位置, 动 压力随着出口角度的增大而逐渐减小;撞击点以下位 置处,动压力随着出口角度的增大而逐渐增大. 图 6 水口出口角度对压力分布的影响 Fig.6 Relationship betw een nozzle port angle and pressure distribu￾tion 综合上述结果 ,将现行浸入式水口的出口角度 由 15°改为 10°.射流传递至结晶器自由表面的热量 增加 ,自由表面活跃, 有利于保护渣的熔化, 结晶器 传热得到改善.改进后, 结晶器漏钢预报系统的报 警次数大幅度降低, 未出现漏钢的事故.未将水口 改为 8°的主要原因为 :在 10°水口和 8°水口条件下 , 结晶器内钢液的流动特性基本类似 ,进一步减小水 口出口角度可能会加大结晶器液面波动, 增加保护 渣卷入的危险. 3 结论 (1)在距结晶器窄面 50 mm 的位置 , 15°水口对 应的表面流速和波高较小;在结晶器液面上, 15°水 口对应的表面流速的最大值明显小于 10°水口所对 应的数值,而 10°水口和 8°水口的表面流速相差不 大.这说明 15°水口时钢液传递给弯月面的热量较 少,不利于保护渣的熔化 . (2)随着水口出口角度的增大, 波高和表面流 速呈减小的趋势 . (3)在 15°水口时,射流撞击到结晶器窄面的位 置较低,压力较大,对撞击点下部坯壳的冲击力也较 大. (4)射流撞击到结晶器窄面的撞击点以上位 置,动压力随着出口角度的增大而逐渐减小;撞击点 以下位置 ,动压力随着出口角度的增大而逐渐增大 . (5)当水口出口角度由 15°减小为 10°时, 结晶 器漏钢预报系统的报警次数大幅度降低, 杜绝了漏 钢事故 . 参 考 文 献 [ 1] Thomas B G , Mika L J , Najjar F M .Simulati on of fluid flow in￾side a con tinuous slab-casting machine.Meta ll Mater Trans B , 1990 , 21(2):387 [ 2] Yu H X , Zhang J M , Wang W J, et al.Numerical simulation of fluid flow in continuous slab-casting mold.J Un iv S ci Technol Beijing , 2002 , 24(5):492 (于会香, 张炯明, 王万军, 等.板坯连铸浸入式水口出口速度 对结晶器流场影响的数值模拟.北京科技大学学报, 2002 , 24 (5):492) [ 3] Zhang J M , Yu H X , Wang X H .Flow control in continuous slab-casting mold by F index obtained th rough mathematical simu￾lation.Curr Ad v Mater Processes, 2002 , 15(4):835 [ 4] Zhu M Y, Liu J Q , Xiao Z Q.Simulation of molten steel flow in slab continuous casting mould.Iron S teel , 1996 ,31(8):23 (朱苗勇, 刘家奇, 肖泽强.板坯连铸结晶器内钢液流动过程的 模拟仿真.钢铁, 1996 , 31(8):23) [ 5] Wen G H , Li G , Zhang J C .Numerical simulati on on molten steel flow and heat transfer in mold of slab cast er .Iron Steel , 1997 , 32(Supp1 1):691 (文光华, 李刚, 张建春.高速板坯连铸结晶器内钢液流动及传 热过程的数值模拟.钢铁, 1997 , 32(增刊 1):691) [ 6] Lu Q T , Wang X H , Yu H X, et al.Calculation of F value and relationship between F value and slag entrapment in a slab contin￾uous casting mold.J Univ S ci Tech nol Beijing , 2007 , 29(8): 811 (陆巧彤, 王新华, 于会香, 等.F 数计算及其与板坯连铸结晶 器内钢水卷渣的关系.北京科技大学学报, 2007 , 29(8):811) [ 7] Gupt a D, Lahiri A K .A w ater model study of the flow asymme￾try inside a continuous slab casting mold.Metall Mater Trans B , 1996 , 27(5):757 [ 8] Wan X G, Han C J, Cai K K .Experimental research of sub￾merged entry nozzle of slab continuous casting .Iron S teel, 2000 , 35(9):20 (万晓光, 韩传基, 蔡开科.连铸板坯结晶器浸入式水口试验研 究.钢铁, 2000 , 35(9):20) [ 9] Chen Y F , Chen D J, Li Q .Experiment al study on turbulence flow zone in slab continuous casting mould.Steelmaking , 1998 , 14(2):25 (陈永范, 陈德杰, 李权.大板坯连铸结晶器内流场实验研究. 炼钢, 1998 , 14(2):25) [ 10] Liu W, Zhou X Y, Liang X W, et al.Wat er model study for optimizing the operating parameters of slab continuous casting mold at Chengde S teel.J Mater Meta ll , 2002 , 1(4):281 (刘玮, 周学禹, 梁新维, 等.承钢板坯连铸机结晶器工艺参数 优化的水模型研究.材料与冶金学报, 2002 , 1(4):281) [ 11] Dharmendra G , Lahiri A K .Wat er-modeling study of the sur￾face disturbances in continuous slab caster.Metall Mater Trans B , 1994 , 25(2):227 · 480 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷