关键词:
钢锭浇注
浇注速度
液面波动
卷渣行为
数值模拟
摘要:
卷渣会降低钢锭产品质量,研究钢锭浇注过程的卷渣行为对提升钢锭产品质量具有重要意义。本研究以9 t八角锭为研究对象,建立了VOF(Volume of Fluid)多相流模型,系统分析不同浇注速度下钢液充型流场特征、韦伯数变化、液面波动以及钢-渣界面行为。研究结果表明,20 kg/s为该铸锭发生卷渣的临界最大浇注速度,低于该速度时,中心流股附近韦伯数小于临界韦伯数,钢液充型流场稳定,液面波动平缓,中心波高为0.06 m,钢-渣界面稳定且无卷渣发生;高于此速度时,中心流股附近韦伯数超过临界值,流场稳定性下降,中心流股高度及湍动能增加,中心波高增至0.08 m,渣眼停留时间延长,导致钢-渣界面失稳,液面波动加剧,钢液中残余渣相含量显著上升,残留率由15 kg/s时的0%激增为25 kg/s时的74.3%。