【摘 要】
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结晶器弯月面区域液态保护渣的周向下渣行为与连铸工艺参数密切相关,不合理的下渣行为会造成结晶器内初始凝固坯壳厚度周向不均匀,铸坯产生表面纵裂纹等缺陷,甚至造成漏钢事故发生,严重影响铸坯质量和生产顺行。本文以钢液-保护渣-结晶器铜板为研究对象,考虑结晶器振动,建立耦合钢渣两相流动、传热和凝固的三维瞬态数学模型,利用水模型实验对钢液流动和保护渣初始下渣行为进行验证。研究了连铸结晶器内弯月面区域液渣迁移行
【基金项目】
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超低温用高锰钢结晶器内初始凝固行为及液渣迁移对其影响的调控,国家自然科学基金（52174324）； 中间包水口处环形气幕与钢液旋流耦合作用下夹杂物的迁移行为,国家自然科学基金（51874215）；
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结晶器弯月面区域液态保护渣的周向下渣行为与连铸工艺参数密切相关,不合理的下渣行为会造成结晶器内初始凝固坯壳厚度周向不均匀,铸坯产生表面纵裂纹等缺陷,甚至造成漏钢事故发生,严重影响铸坯质量和生产顺行。本文以钢液-保护渣-结晶器铜板为研究对象,考虑结晶器振动,建立耦合钢渣两相流动、传热和凝固的三维瞬态数学模型,利用水模型实验对钢液流动和保护渣初始下渣行为进行验证。研究了连铸结晶器内弯月面区域液渣迁移行为及液渣物性、拉坯速度和水口浸入深度等参数对液渣下渣行为的影响,论文主要结论如下:（1）结晶器上部钢液内存在一个大环流区和靠近窄面弯月面下方的小环流区;钢液面上方的液渣层内也存在一大一小两个流动方向相反的环流区,小环流位于窄面弯月面上方;在渣道入口处液渣内有一局部小环流区。（2）同一结晶器高度上,从结晶器宽面中心和窄面中心到角部位置处,渣道内保护渣温度逐渐降低、下渣速度逐渐减小;宽面中心处渣膜厚度均大于宽面1/4处,结晶器宽面处下渣量略高于窄面处,角部位置保护渣下渣质量流量最大。（3）增大拉坯速度,钢渣界面波动加剧、流速增大;渣道入口处局部小环流范围减小;渣道内保护渣温度和平均下渣速度增大;宽面处液态渣膜厚度增加,窄面和角部液态渣膜厚度减小,渣道内保护渣下渣质量流量总体增大。（4）增大水口浸入深度,钢渣界面波动、流速均减小,窄面附近低温区范围增大;渣道入口处局部小环流范围先增大后减小;宽面中心区域液态渣膜厚度减小,窄面和角部区域液态渣膜厚度增大;渣道内保护渣下渣质量流量总体减小。（5）增大保护渣黏度,宽面附近弯月面区域钢渣界面速度增大,温度略有升高;渣道入口处局部小环流范围逐渐增大;整体上看,保护渣黏度对结晶器周向方向上的液态渣膜厚度和下渣量的影响较小。
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