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结晶器吹氩的目的是防止水口堵塞,进入结晶器内氩气泡可以均匀钢液成分和温度,但是,氩气泡上浮进入液态保护渣时会造成结晶器内钢渣界面波动,这必然会对结晶器内钢渣界面的传热行为带来影响,也影响着保护渣的熔化和初始均匀凝固坯壳的形成。因此,研究吹氩结晶器内钢渣界面的传热行为对优化吹氩工艺参数,提高铸坯质量有重要意义。本文通过建立模型与原型比例为0.6:1的结晶器水模型,研究结晶器内钢液流动及吹氩参数对结晶器液面波动行为的影响;采用数学模型,对钢液传质和传热进行耦合计算,研究工艺参数对钢渣界面传热行为的影响,论文主要结论如下:(1)吹氩结晶器水模型实验和数模计算结果表明,降低拉速、增大水口浸入深度和水口倾角,减小结晶器吹氩量,有利于降低结晶器内钢渣界面波动幅度。(2)低拉速下,吹氩结晶器内钢渣界面温度分布呈现两个温度中心,分别分布在水口附近和靠近窄壁侧。随吹氩量增加,靠近窄壁侧温度中心的位置和温度值变化不大;水口附近温度中心处温度先增大后减小,其位置慢慢向水口靠近。(3)拉速由0.8m/min增大至1.2m/min,钢渣界面水口附近温度中心的温度值逐渐降低,位置向窄面移动,近窄面温度中心的温度逐渐升高,位置亦向窄面移动;拉速由1.2m/min增大至1.4m/min时,钢渣界面温度场呈现3个温度中心,窄壁附近出现一个温度值较低温度中心;拉速为1.6m/min时,钢渣界面温度场不仅呈现窄壁附近温度较低温度中心,而且由于卷渣出现不规则的高温区域。(4)增加水口浸入深度,水口附近温度中心的位置有向窄壁移动趋势,温度逐渐增加,但两者变化幅度均不大;近窄壁侧温度中心位置和温度值变化不明显。(5)增大水口倾角,水口附近温度中心温度值略有增大,位置有向水口移动趋势,但两者变化幅度均不大;近窄壁侧温度中心温度值略有增大,变化幅度不大,在侧孔倾角增大至18o时,位置向水口方向移动明显。