D0I:10.13374/i.issnl00It03.2009.06.014 第31卷第6期 北京科技大学学报 Vol.31 No.6 2009年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2009 连铸保护渣道动态压力计算模型及影响因素 王宏明王振东 李桂荣赵玉涛 江苏大学材料科学与工程学院，镇江212013 摘要通过建立保护渣道压力计算模型，研究了保护渣道压力随结晶器振动的周期性变化规律以及保护渣道形状参数，连 铸工艺参数和保护渣黏度对渣道压力的影响·结果表明：结晶器达到最大上振速度和最大下振速度时，渣道压力分别达到最 大负压和最大正压：保护渣道形状参数对渣道压力有重要影响，渣道入口宽度和出口宽度增加，渣道正负压力都明显下降，而 渣道长度增加，渣道正负压力最大值都增加：拉坯速度与结晶器振动速度都影响渣道压力，拉坯速度增加，渣道最大负压增 加，而最大正压减小：结晶器振动速度和保护渣黏度增加，使渣道最大正负压力都增加 关键词连铸：保护渣道；结晶器振动：拉速：振动速度：黏度 分类号TG249.7:TG111.4 Impact factors and mathematical model of dynamic pressure in a mould flux chan- nel WA NG Hong-ming,WA NG Zhen-dong,LI Gui-rong,ZHAO Yu-tao Materials Science and Engincering School,Jiangsu University.Zhenjiang 212013,China ABSTRACT A mathematical model of dynamic pressure in a mould flux channel was established.and the pressure fluctuation rule was simulated.The effects of mould flux channel shape parameters,continuous casting technical parameters and mould flux viscosity on the pressure were researched.The results indicate that the flux channel pressure comes to the negative maximum and positive max- imum when the mould oscillation velocity reaches the maximum upward velocity and the maximum downward velocity,respectively. The parameters of mould flux channel shape have important effect on the pressure.Both the positive pressure and negative pressure are depressed greatly with the increases of flux channel entrance and exit widths.But the increase of flux channel length makes the pressure large.Both the withdrawal speed and mould oscillation velocity influence the flux channel pressure.With increasing with- drawal speed.the maximum of negative pressure is enlarged,while the maximum of positive pressure is depressed.The increases of mould oscillation velocity and flux viscosity make the maximums of positive pressure and negative pressure enhanced. KEY WORDS continuous casting:mould flux channel:mould oscillation:withdrawal speed:oscillation velocity:viscosity 结晶器振动和保护渣润滑是钢连铸成功的关键 数量级)，难以用实验手段进行精确测量.本文根 技术.但是，结晶器振动导致保护渣道压力周期性 据连铸保护渣润滑理论，通过保护渣道压力计算模 变化，进而引起钢液弯月面变形波动，被认为是连铸 型，分析了保护渣道形状、结晶器振动参数、拉坯速 坯表面振痕缺陷产生的主要原因】，连铸坯振痕 度以及保护渣性能等因素对保护渣道压力的影响规 本身就是一种表面缺陷，而且振痕又是皮下夹渣、气 律，为控制保护渣道压力、改善保护渣润滑效果并最 泡和针孔等表层缺陷的集中地带。因此，要尽量控 终提高铸坯表面质量提供理论基础. 制振痕缺陷，则需要研究如何控制保护渣道压力，使 1保护渣道动态压力计算模型 保护渣既能起到好的润滑效果，又能最大限度地减 轻振痕[].保护渣道宽度本身在10-2~10-1mm 图1是弯月面区域示意图.本文研究的是保护 收稿日期：2008-06-17 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(N。,2007AA03z54805):江苏省高技术研究重点资助项目(N。,BC2007030):江苏大学高级人 才启动基金资助项目(N。-07DG084):江苏省高校自然科学研究计划资助项目(N。,05KJD150043) 作者简介：王宏明(1974-)，男，副教授，博士，E mail:w hmlgr(@js-edu-cn连铸保护渣道动态压力计算模型及影响因素 王宏明 王振东 李桂荣 赵玉涛 江苏大学材料科学与工程学院‚镇江212013 摘 要 通过建立保护渣道压力计算模型‚研究了保护渣道压力随结晶器振动的周期性变化规律以及保护渣道形状参数、连 铸工艺参数和保护渣黏度对渣道压力的影响．结果表明：结晶器达到最大上振速度和最大下振速度时‚渣道压力分别达到最 大负压和最大正压；保护渣道形状参数对渣道压力有重要影响‚渣道入口宽度和出口宽度增加‚渣道正负压力都明显下降‚而 渣道长度增加‚渣道正负压力最大值都增加；拉坯速度与结晶器振动速度都影响渣道压力‚拉坯速度增加‚渣道最大负压增 加‚而最大正压减小；结晶器振动速度和保护渣黏度增加‚使渣道最大正负压力都增加． 关键词 连铸；保护渣道；结晶器振动；拉速；振动速度；黏度 分类号 TG249∙7；TG111∙4 Impact factors and mathematical model of dynamic pressure in a mould flux chan￾nel W A NG Hong-ming‚W A NG Zhen-dong‚LI Gu-i rong‚ZHA O Y u-tao Materials Science and Engineering School‚Jiangsu University‚Zhenjiang212013‚China ABSTRACT A mathematical model of dynamic pressure in a mould flux channel was established‚and the pressure fluctuation rule was simulated．T he effects of mould flux channel shape parameters‚continuous casting technical parameters and mould flux viscosity on the pressure were researched．T he results indicate that the flux channel pressure comes to the negative maximum and positive max￾imum when the mould oscillation velocity reaches the maximum upward velocity and the maximum downward velocity‚respectively． T he parameters of mould flux channel shape have important effect on the pressure．Both the positive pressure and negative pressure are depressed greatly with the increases of flux channel entrance and exit widths．But the increase of flux channel length makes the pressure large．Both the withdrawal speed and mould oscillation velocity influence the flux channel pressure．With increasing with￾drawal speed‚the maximum of negative pressure is enlarged‚while the maximum of positive pressure is depressed．T he increases of mould oscillation velocity and flux viscosity make the maximums of positive pressure and negative pressure enhanced． KEY WORDS continuous casting；mould flux channel；mould oscillation；withdrawal speed；oscillation velocity；viscosity 收稿日期：2008-06-17 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目（No．2007AA03Z54805）；江苏省高技术研究重点资助项目（No．BG2007030）；江苏大学高级人 才启动基金资助项目（No．07JDG084）；江苏省高校自然科学研究计划资助项目（No．05KJD450043） 作者简介：王宏明（1974—）‚男‚副教授‚博士‚E-mail：whmlgr＠ujs．edu．cn 结晶器振动和保护渣润滑是钢连铸成功的关键 技术．但是‚结晶器振动导致保护渣道压力周期性 变化‚进而引起钢液弯月面变形波动‚被认为是连铸 坯表面振痕缺陷产生的主要原因［1—2］．连铸坯振痕 本身就是一种表面缺陷‚而且振痕又是皮下夹渣、气 泡和针孔等表层缺陷的集中地带．因此‚要尽量控 制振痕缺陷‚则需要研究如何控制保护渣道压力‚使 保护渣既能起到好的润滑效果‚又能最大限度地减 轻振痕［3］．保护渣道宽度本身在10—2～10—1 mm 数量级［4］‚难以用实验手段进行精确测量．本文根 据连铸保护渣润滑理论‚通过保护渣道压力计算模 型‚分析了保护渣道形状、结晶器振动参数、拉坯速 度以及保护渣性能等因素对保护渣道压力的影响规 律‚为控制保护渣道压力、改善保护渣润滑效果并最 终提高铸坯表面质量提供理论基础． 1 保护渣道动态压力计算模型 图1是弯月面区域示意图．本文研究的是保护 第31卷 第6期 2009年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．6 Jun．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．06．014