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第6期 王宏明等：连铸保护渣道动态压力计算模型及影响因素 .779. 0.064 量6].另外，保护渣道入口宽度增加，保护渣道压力 0.04 沿高度方向(x方向)的变化梯度明显降低，且渣道 0.02 压力最大值点更接近保护渣道出口，即远离钢液弯 0 月面，这也有利于减少渣道压力波动对弯月面变形 -0.02 及波动的影响，此外，随着渣道入口宽度增加，保护 -0.04 渣道压力减小的幅度明显诚小，说明在渣道入口宽 方 -0.06 度较小时，通过控制弯月面形状或采用电磁力拓宽 0.1 0.2 0.3040.5 tis 渣道入口宽度，就可有效降低渣道压力波动 图3结晶器振动速度曲线 10 Fig-3 Velocity curve of mould oscillation 0 10r -10t=0s 。-h0.35mm 0 5 ◆h0.5mm h=2 mm -10 +一h=lmm -20 40+h-5mm 。-A,A 5085m二好m 1=0.25s 40 ◆B.B” -60。一05mm十h-5 +-C,C 0.0020.0040.0060.0080.010 -50 D 0.002 0.0040.0060.0080.010 图5保护渣道入口宽度变化对渣道压力的影响 x/m Fig.5 Effect of flux channel entrance width on the pressure 图4不同振动时刻的保护渣道压力 Fig.4 Pressure of the flux channel at different oscillation steps 2.2.2渣道出口宽度的影响 取h:=1mm,4=10mm,研究h:在0.02~ 渣道为负压，并在结晶器达到最大上振速度时，渣道 0.l0mm范围内变化对保护渣道压力的影响，计算 内负压达到最大值；结晶器振动在负滑脱期内，保护 结果如图6所示 渣道内为正压，并在结晶器达到最大下振速度时，渣 道内正压达到最大值，在结晶器正弦振动过程中， 保护渣道压力在最大正负压之间变化，变化频率与 -10 结晶器振动频率相同，实践表明：增大结晶器振动 1=0s -20 h0.02mm◆-h0.04mm 正滑脱期保护渣道负压，有利于提高保护渣的流量， -30 +h0.06mm-h-0.08mm +h-0.10mm 改善润滑效果；增大结晶器负滑脱期保护渣道的正 40- 1-0.25mm 压，有利于强制脱模，防止粘漏钢事故·但是，保护 -50 o-h-0.02mm-o-h-0.04mm h0.06 mm-oh0.08 mm 渣道最大正负压增加，都将导致渣道内压差增大，加 -60 ◆h0.10mm 0 0.0020.0040.0060.0080.010 剧钢液弯月面波动和变形波动，不利于提高铸坯表 m 面质量，严重时还将导致铸坯重大缺陷和连铸事故， 图6保护渣道出口宽度变化对渣道压力的影响 因此要加以控制 Fig.6 Effect of flux channel exit width on the pressure 2.2保护渣道形状变化对压力的影响 2.2.1渣道入口宽度的影响 由图6可知，保护渣道出口宽度增加，保护渣道 根据文献[5]，取hr=0.05mm,l4=10mm,研 内正滑脱期的负压和负滑脱期的正压都减小，特别 究h:在0.35~5mm范围内变化对保护渣道压力的 是保护渣道内最大正负压值随渣道出口宽度增加而 影响，计算结果如图5所示. 几乎呈线性变化规律减小.另外，渣道出口宽度增 由图5可知，正滑脱期保护渣道内的负压和负 加，渣道内压力沿高度方向的变化梯度明显减小，压 滑脱期内的正压都随保护渣道入口宽度增加而大幅 力分布趋向均匀，因此，保护渣道出口宽度增加，有 度减小，说明保护渣道入口宽度对保护渣道压力有 效地降低了渣道内的最大正负压差，提高了结晶器 非常重要影响，正负压差减小可以有效提高结晶器 内金属弯月面的稳定性，并能减小渣道内沿拉坯方 内金属弯月面的稳定性，从而提高铸坯表面质 向的压力变化梯度，从而提高铸坯表面质量图3 结晶器振动速度曲线 Fig．3 Velocity curve of mould oscillation 图4 不同振动时刻的保护渣道压力 Fig．4 Pressure of the flux channel at different oscillation steps 渣道为负压并在结晶器达到最大上振速度时渣道 内负压达到最大值；结晶器振动在负滑脱期内保护 渣道内为正压并在结晶器达到最大下振速度时渣 道内正压达到最大值．在结晶器正弦振动过程中 保护渣道压力在最大正负压之间变化变化频率与 结晶器振动频率相同．实践表明：增大结晶器振动 正滑脱期保护渣道负压有利于提高保护渣的流量 改善润滑效果；增大结晶器负滑脱期保护渣道的正 压有利于强制脱模防止粘漏钢事故．但是保护 渣道最大正负压增加都将导致渣道内压差增大加 剧钢液弯月面波动和变形波动不利于提高铸坯表 面质量严重时还将导致铸坯重大缺陷和连铸事故 因此要加以控制． 2∙2 保护渣道形状变化对压力的影响 2∙2∙1 渣道入口宽度的影响 根据文献［5］取 hf＝0∙05mmlf＝10mm研 究 hi 在0∙35～5mm 范围内变化对保护渣道压力的 影响计算结果如图5所示． 由图5可知正滑脱期保护渣道内的负压和负 滑脱期内的正压都随保护渣道入口宽度增加而大幅 度减小说明保护渣道入口宽度对保护渣道压力有 非常重要影响．正负压差减小可以有效提高结晶器 内金属弯月面的稳定性从而提高铸坯表面质 量［6］．另外保护渣道入口宽度增加保护渣道压力 沿高度方向（ x 方向）的变化梯度明显降低且渣道 压力最大值点更接近保护渣道出口即远离钢液弯 月面这也有利于减少渣道压力波动对弯月面变形 及波动的影响．此外随着渣道入口宽度增加保护 渣道压力减小的幅度明显减小说明在渣道入口宽 度较小时通过控制弯月面形状或采用电磁力拓宽 渣道入口宽度就可有效降低渣道压力波动． 图5 保护渣道入口宽度变化对渣道压力的影响 Fig．5 Effect of flux channel entrance width on the pressure 2∙2∙2 渣道出口宽度的影响 取 hi＝1mmlf ＝10mm研究 hf 在0∙02～ 0∙10mm 范围内变化对保护渣道压力的影响计算 结果如图6所示． 图6 保护渣道出口宽度变化对渣道压力的影响 Fig．6 Effect of flux channel exit width on the pressure 由图6可知保护渣道出口宽度增加保护渣道 内正滑脱期的负压和负滑脱期的正压都减小特别 是保护渣道内最大正负压值随渣道出口宽度增加而 几乎呈线性变化规律减小．另外渣道出口宽度增 加渣道内压力沿高度方向的变化梯度明显减小压 力分布趋向均匀．因此保护渣道出口宽度增加有 效地降低了渣道内的最大正负压差提高了结晶器 内金属弯月面的稳定性并能减小渣道内沿拉坯方 向的压力变化梯度从而提高铸坯表面质量． 第6期 王宏明等： 连铸保护渣道动态压力计算模型及影响因素 ·779·