【摘 要】
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连铸技术作为我国钢铁工业科技发展战略的中心,其发展趋势主要为:连铸过程高效化、生产产品优质化,提高拉坯速度是提高连铸生产效率有效手段。拉坯速度提高,水口射流流速加大。结晶器液面波动加剧,影响铸坯质量。夹杂物与气泡随下降流股侵入液相穴深处,导致其难以上浮,被坯壳捕获形成皮下缺陷。电磁制动技术已经成为提高拉速的必要保障,全幅一段电磁制动器作为结晶器电磁制动器中最具代表性的一种,其制动范围覆盖整个板坯宽
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连铸技术作为我国钢铁工业科技发展战略的中心,其发展趋势主要为:连铸过程高效化、生产产品优质化,提高拉坯速度是提高连铸生产效率有效手段。拉坯速度提高,水口射流流速加大。结晶器液面波动加剧,影响铸坯质量。夹杂物与气泡随下降流股侵入液相穴深处,导致其难以上浮,被坯壳捕获形成皮下缺陷。电磁制动技术已经成为提高拉速的必要保障,全幅一段电磁制动器作为结晶器电磁制动器中最具代表性的一种,其制动范围覆盖整个板坯宽面,而其制动效果受磁极布置位置、水口倾角等工艺参数影响较大。为了解决该问题,本文以高拉速板坯电磁制动结晶器钢液流动、钢/渣界面波动行为以及电磁制动效果为题开展工作。基于电磁制动基本原理,建立了一种新型的板坯立式组合电磁电磁制动装置,对全幅一段电磁制动器与立式组合电磁制动器结晶器内钢液流动、钢/渣界面波动等行为进行数值模拟研究;建立了立式组合与全幅一段电磁制动器物理模拟模型,对两者作用下的合金熔液液面波动行为进行研究。主要研究结果如下:（1）立式组合电磁制动结晶器厚度中心截面的主磁场呈现“H”形分布,制动器中线磁场分布呈马鞍形。电流增加,波峰与波谷之差增大,当电流为1000A时,两值之差为 0.02 T;（2）在相同工艺参数下,研究了立式磁极的三种布置位置的对制动效果的影响。结果表明,立式磁极距水口 0.45 m时的流动控制效果较好,其钢/渣界面最大流速为0.093 m/s,弯月面高度为0.008 m,结晶器窄面附近湍动能最大值为0.00823 m2/s2。（3）立式组合电磁制动器能有效的控制钢/渣液面波动,在拉坯速度由1.6 m/min提高至2.0m/min情况下,采用全幅一段电磁制动器,钢/渣界面流速最大值由0.156 m/s增大至0.213 m/s;采用当立式组合电磁制动器钢/渣界面最大流速由0.111 m/s提高至0.169 m/s。（4）立式组合电磁制动器制动效果受水口倾角变化影响较小。在水口倾角由-10°向下增大到-20°情况下,采用全幅一段电磁制动器,结晶器窄面附近弯月面高度由0.208m降低至0.0146m;采用立式组合电磁制动器,弯月面高度由0.0149 m降低至0.0121m。（5）B=0.21 T时,立式组合电磁制动器制动效果不明显;B=0.37 T时,弯月面高度为0.0052m,此时钢/渣液面最大流速0.106m/s;B=0.21 T,弯月面高度为0.02m,此时钢/渣液面最大流速0.19 m/s。（6）通过物理模拟,相同工艺参数条件下立式组合电磁制动器可以更好的控制合金熔液界面高度与稳定性。全幅一段电磁制动器作用时,λ（平均波高）=1.18 mm;立式组合电磁制动器作用,λ=0.91mm。
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