·700 工程科学学报，第40卷，第6期 a 33 速度(m·s(b b2 b3- 速度(m·s) 0.60 0 0.80 100 0.52 100 0.70 不 0.44 0.60 三 20 0.36 200 0.50 0.28 0.40 300 300 0.20 0.30 0.12 400 0.20 0.10 500 0.04 500 150300450600 750 900 0 150300450600750 900 宽面/amm 宽面mm 图3不同底部结构时的结品器钢液流态.(a)凹底：(b)尖底 Fig.3 Mold flow patterns with different SEN bottoms:(a)concave:(b)convex a 速度m·sb) b3速度(m·s 2 0.95 10.80 0.85 0.75 100 0.70 0.65 200 0.55 0.50 0.45 0.40 300 0.30 40 400 0.20 0.15 0.10 500 0.05 150300450600 750 500 900 0 150300450600750900 宽面mm 宽面mm (c) 速度m·s) (d) 速度(m+s) 0.95 0.90 100 0.85 100 0.80 0.75 0.70 200 0.65 200 0.60 0.55 050 300 0.45 300 0.40 2139 0.35 0.30 400 0.25 400 0.20 0.15 0.10 500 0.05 500 0150300450600 750 900 0 150300450600 750 900 宽面mm 宽面mm 图4不同浸入深度时的结品器钢液流态.(a)125mm:(b)135mm:(c)145mm;(d)155mm Fig.4 Mold flow patterns with different SEN submerged depths:(a)125 mm:(b)135 mm:(c)145 mm:(d)155 mm 明显.此外，钢液射流角度略大于SEN出口角度，且 500 浸人深度：135mm 浸入深度：135mm 出口角度：15° 随着后者角度的增大而增大，进而导致冲击点更深， 底部结构：尖底 出口角度：15 底部结构：尖底 450 如图5所示：由260mm(10)增加到448mm(25): 相同条件下，凹底SEN对钢液射流进行缓冲，因此 钢液流线分散，射流角度由22.5°下降至16.8°，冲 350 击深度有所减小：增大SEN浸入深度对钢液射流角 度无明显影响，但冲击深度有所增大，变化幅度与 300 SEN浸入深度变化幅度几乎一致 250 2.2结晶器液面钢液流速分析 图6为不同SEN条件下得到的结晶器液面剪 200 10152025 尖底凹底 125135145155 切速度(1/4宽面附近流线下行处)与弯月面速度. SEN出口角度() SEN底部结构 SEN侵人深度/hmm 受自由液面钢液回流作用，液面剪切速度均大于弯 图5不同浸入式水口条件下的冲击深度 Fig.5 Impact depth with different SENs 月面速度，且随着出口角度的增大，结晶器液面流速 下降：出口角度10°时，钢液射流角度和冲击深度较 15°、20°和25时，钢液射流角度和冲击深度增加，射 小，上回旋区缓冲作用未能完全发挥，导致剪切速度 流未接近窄面便已分流，上回旋区形成并发挥缓冲 与弯月面速度较大，分别为0.458和0.336ms1: 作用，表面流速下降，液面趋于稳定.凹底结构使钢工程科学学报，第 40 卷，第 6 期 图 3 不同底部结构时的结晶器钢液流态 . ( a) 凹底; ( b) 尖底 Fig． 3 Mold flow patterns with different SEN bottoms: ( a) concave; ( b) convex 图 4 不同浸入深度时的结晶器钢液流态 . ( a) 125 mm; ( b) 135 mm; ( c) 145 mm; ( d) 155 mm Fig． 4 Mold flow patterns with different SEN submerged depths: ( a) 125 mm; ( b) 135 mm; ( c) 145 mm; ( d) 155 mm 明显． 此外，钢液射流角度略大于 SEN 出口角度，且 随着后者角度的增大而增大，进而导致冲击点更深， 如图 5 所示: 由 260 mm( 10°) 增加到 448 mm( 25°) ; 相同条件下，凹底 SEN 对钢液射流进行缓冲，因此 钢液流线分散，射流角度由 22. 5°下降至 16. 8°，冲 击深度有所减小; 增大 SEN 浸入深度对钢液射流角 度无明显影响，但冲击深度有所增大，变化幅度与 SEN 浸入深度变化幅度几乎一致． 2. 2 结晶器液面钢液流速分析 图 6 为不同 SEN 条件下得到的结晶器液面剪 切速度( 1 /4 宽面附近流线下行处) 与弯月面速度． 受自由液面钢液回流作用，液面剪切速度均大于弯 月面速度，且随着出口角度的增大，结晶器液面流速 下降: 出口角度 10°时，钢液射流角度和冲击深度较 小，上回旋区缓冲作用未能完全发挥，导致剪切速度 与弯月面速度较大，分别为 0. 458 和 0. 336 m·s － 1 ; 图 5 不同浸入式水口条件下的冲击深度 Fig． 5 Impact depth with different SENs 15°、20°和 25°时，钢液射流角度和冲击深度增加，射 流未接近窄面便已分流，上回旋区形成并发挥缓冲 作用，表面流速下降，液面趋于稳定． 凹底结构使钢 · 007 ·