Vol.21 No.2 包燕平等：薄板坯连铸机浸人式水口的结构优化 ·137· 壳的冲刷，以便形成厚度均匀的坯壳，减少出现 度的增加而减小. 裂纹及拉漏的危险， (2)冲击点深度随水口出口面积与主通道面 因此优化结晶器浸人式水口结构，应根据正 积比的增加、水口出口下倾角的减小及水口浸人 交实验结果，即根据各因素对液面波动和冲击点 深度的减小而减小， 深度影响程度的不同，从减小液面波动和冲击点 (3)各因素对指标影响大小不同.对液面波 深度的角度出发，确定浸入式水口的结构， 动影响的主次顺序为：出口面积比、浸人深度、出 从减小液面波动的角度出发，应首先增加出 口角度；对冲击点深度影响的主次顺序为：浸入 口面积比，其次增加浸入深度和增加出口下倾 深度、出口角度、出口面积比. 角；而从减小冲击点深度的角度出发，应首先增 (4)正交优化试验的参数组合为出口面积比 加浸人深度，其次减小出口下倾角和增加出口面 1.3,出口角度为向下5°，浸入深度为280mm,可 积比.故综合考虑各因素的影响后，选取出口角 以满足提高拉速后的生产需要， 度因素的水平为3，出口面积比和浸入深度分别 参考文献 取水平3和2，这样得到在结晶器宽度为1050 mm、拉速为4.5m/min条件下的各因素优化的水 I GUnter Flemming,Franz Hofmann.CSP Plant Techno- 平取值：出口面积比（水平2）为1.3，出口角度（水 logy and Its Adaptation to Expanded Production 平3)为-5°，浸人深度（水平2）为280mm. Programme.MPT,1993,16(2):84 对正交优化后的参数组合，进行了试验 2 Yeon Hsin Wang.A Study of the Effect of Casting Conditions on Fluid Flow in the Mold Using Water 证，结果证明所选用的浸入式水口在拉速为 Moldings.In:Steelmaking Conference Proceeding, 4.5m/min条件下，结品器内液面敞开时的波高平 1990.473 均为3.4mm,冲击点深度为38mm.参照生产数 3 Gupta D,Lahiri A K.A Water Model Study of the 据及文献报道，这样的结果是完全可以满足生产 Flow Asymmetry Inside a Continuous Slab Casting 需要的. Mold.Metall Mater Trans B,1996,27B(10):757 4 Herbertson J,He O L,Flint P J,Mahapatra R B. 3结论 Modelling of Metall.Delivery to Continuous Cast- ing Moulds.In:Steelmaking Conference Proceedings. (1)结晶器内液面波动随水口出口面积与主 1991.171 通道面积比的加大，出口下倾角的增大及浸入深 Optimization of Submerged Entry Nozzle of Thin-Slab Continuous Casting Bao Yanping,Zhu Sansheng,Tian Naiyuan,Xu Baomei Metallurgy School.UST Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT In accordance with the thin-slab caster mould of Lanzhou I&S Co.,the effects of structure,immersion depth,outlet angle and shape on the fluid flow in mould by visualizing the fluid flow and measuring the wave amplitude and impetus under high speed casting have been stud- ied.The results can provide theoretical foundation for choosing reasonable structure of SEN. KEY WORDS thin-slab continuous casting;signal-noise ratio;submerged entry nozzle,water model studyV 0 1 . 2 1 N 0 . 2 包燕平等 : 薄板坯连铸机浸人式水 口 的结构优化 壳的 冲 刷 , 以 便形 成 厚 度 均 匀 的 坯 壳 , 减 少 出现 裂纹及 拉 漏 的危 险 . 因此 优化结晶器 浸 人 式水 口 结构 , 应 根 据正 交 实 验结 果 , 即根据各 因素对液 面 波 动和 冲 击点 深 度 影 响程 度 的 不 同 , 从减 小 液面 波 动和 冲 击点 深 度 的角 度 出发 , 确 定 浸人式 水 口 的结 构 . 从减 小液 面波 动 的角 度 出发 , 应 首先 增 加 出 口 面 积 比 , 其 次 增 加 浸人 深 度 和 增 加 出 口 下 倾 角 ; 而 从减 小 冲击点 深度的 角度 出发 , 应 首 先增 加 浸 人 深度 , 其次 减小 出 口 下倾角 和增 加 出 口 面 积 比 . 故 综 合 考 虑 各 因 素 的 影 响 后 , 选 取 出 口 角 度 因 素 的水 平 为 3 , 出 口 面积 比 和 浸 入 深 度分 别 取 水 平 3 和 2 , 这 样 得 到 在 结 晶 器 宽度 为 1 0 50 ~ 、 拉 速 为 .4 5耐m in 条 件 下 的各 因 素 优 化 的水 平 取值 : 出 口 面积 比 (水平 2) 为 1 . 3 , 出 口 角度 (水 平 3) 为一 5 。 , 浸 人 深度 (水 平 2) 为 2 80 ~ . 对正 交 优化 后 的 参数 组 合 , 进 行 了 试 验 验 证 , 结 果 证 明 所 选 用 的 浸 人 式 水 口 在 拉 速 为 4 . 5 耐m in 条件 下 , 结 晶器 内液面 敞开 时 的波 高平 均 为 3 . 4 ~ , 冲击 点 深 度 为 38 ~ . 参 照生 产 数 据及 文献报道 , 这样 的结 果是 完 全 可 以 满 足 生产 需 要 的 . 3 结论 ( 1) 结晶器 内液面 波动 随水 口 出 口 面 积 与 主 通道 面积 比的 加大 、 出 口 下 倾角的增 大及 浸人深 度 的增 加而减 小 . ( 2) 冲击 点 深 度 随水 口 出 口 面积 与 主通 道 面 积 比 的增 加 、 水 口 出 口 下倾角 的减 小 及 水 口 浸人 深度 的减 小而 减小 . ( 3) 各 因 素 对指 标 影 响 大 小 不 同 . 对 液 面波 动 影 响 的主 次顺 序 为 : 出 口 面 积 比 、 浸人 深度 、 出 口 角 度 ; 对冲 击点 深 度 影 响 的 主 次顺序 为 : 浸 人 深度 、 出 口 角 度 、 出 口 面积 比 . (4) 正交 优 化 试验 的参数组合 为 出 口 面积 比 1 . 3 , 出 口 角 度 为 向下 5 “ , 浸人 深度 为 2 8 0 r n 幻。 , 可 以 满 足提 高拉 速后 的生 产需 要 . 参 考 文 献 o o n t e r F z e m i n g , Far n z H o ifn an . e s P P l a nt T e e hn o - l o g y a n d I t s A d ap at ti o n t o E x Pa n d e d P or d u e t i o n Por g r a nu e · M p T , 19 9 3 , 1 6 ( 2 ) : 8 4 Y e o n H s i n Wa n g . A Stu d y o f th e E fe e t o f C as tin g C o n d i t i o n s o n F l u id F l o w i n th e M o ld U s in g W at e r M o ld i n g s . nI : S t e e ln ak in g C o n fe re n e e Por e e e d l n g , 19 9 0 . 4 7 3 G u Pat D , L ah 沉 A K · A Wat er M o d e l S tu dy o f ht e F l o w A s y n u n e try nI s i d e a C o nt 伽 o u s S lab C as t in g M o kl . M e at ll M at er T ar n s B , 1 9 9 6 , 2 7B ( 10 ) : 7 5 7 H e rb e rts o n J , H e O L , F lin t P J , M ah aP a atr R B . M o d e llin g o f M e at ll . D e li v e ry ot C o in in u o u s C a s t - in g M ou lds . ih : S t e e il n ak in g C o n fe re cn e P or e e e d in g s . 1 99 1 . 17 1 O P t im i z at i o n o f S u b m e gr e d E n try N o z z l e o f T h i n 一 S lab C o n t i n u o u s C a s t i n g aB o aY nP in g , hZ u aS n s h e n g , 乃。 n Na iyU a n , Xu B a o m e i M e t a ll ur g y S e h o o l , U S T B e ij i n g , B e ij in g 10 0 0 8 3 , C h i n a A B S T R A C T I n a e c o r d an e e w i t h ht e th i n 一s l a b e a s t e r m o u l d o f L a n z h o u l & 5 C o . , t h e e fl ’e e st o f s trU e ut r e , im m e r s i o n d e P th , o u t l e t a n g l e a n d s h a P e o n ht e fl u i d fl o w i n m o u ld b y v i s u a li z i n g t h e fl u i d fl o w a n d m e a s u r i n g th e w a v e am P liut d e a n d im P e ut s u n d e r h i g h s P e e d e a s t i n g h a v e b e e n s ut d - i e d . T h e r e s u l t s e a n P r o v i d e th e o r e ti e a l fo u n d a t i o n fo r e h o o s i n g r e a s o n a b l e s trU e ut er o f S E N . K E Y W O R D S t h in 一 s l a b e o n t i n u o u s e a s t i n g ; s i g n a l 一 n o i s e r a t i o : s u b m e r g e d e n t yr n o z z l e , w a te r m o d e l s ut d y