薄板坯連鑄連軋技術(shù)已成為了鋼鐵冶金技術(shù)發(fā)展的主要趨勢之一,但薄板坯連鑄具有拉速高、凝固速度快、鑄坯寬厚比大等特點,使得鑄坯容易出現(xiàn)表面夾渣、表面裂紋等缺陷,而這些鑄坯表面缺陷問題的產(chǎn)生與結(jié)晶器流場、溫度和熱流分布有直接的聯(lián)系。因此,對薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)高溫動態(tài)行為進行系統(tǒng)地概述,并在此基礎(chǔ)上分析了鑄坯表面缺陷的形成機理。研究表明,薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動更加紊亂、渦流速度更快,這不利于夾雜物的上浮,且容易導(dǎo)致卷渣的發(fā)生,增大鑄坯表面夾渣缺陷產(chǎn)生的可能。此外,在鋼液湍流和渦流的作用下,鑄坯內(nèi)溫度分布不均,加上在高拉速下結(jié)晶器內(nèi)熱流更大,這使得鑄坯表面更易產(chǎn)生裂紋缺陷。

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圖1 CSP漏斗型結(jié)晶器內(nèi)流場分布數(shù)值模擬結(jié)果

與傳統(tǒng)板坯連鑄結(jié)晶器不同，CSP技術(shù)薄板坯連鑄為漏斗型結(jié)晶器。研究表明[10-12]，鋼液從浸入式水口流入結(jié)晶器內(nèi)，隨后與結(jié)晶器窄面碰撞、減速后分散而形成渦流；流場的基本特征為4個大的再循環(huán)和2個靠近結(jié)晶器窄面的小渦流，上部由于渦流會產(chǎn)生一定的液面波動，下部由于不斷往下流動，在結(jié)....

圖2 拉速對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動和液面波動的影響

結(jié)晶器流場的變化也將進一步影響結(jié)晶器內(nèi)溫度和熱流的分布[11,14]。坯殼表面溫度隨沿拉坯方向距彎月面距離的變化如圖3所示[11]。在距結(jié)晶器頂部300mm處上部，窄面坯殼表面溫度相對低于寬面坯殼表面溫度，主要是薄板坯寬厚比偏大，使得中心鋼液向窄面?zhèn)鳠嵝∮谙驅(qū)捗娴膫鳠幔辉趧×业膶?...

圖3 坯殼表面溫度隨沿拉坯方向距彎月面距離的變化

圖2拉速對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動和液面波動的影響圖4拉速對漏斗形結(jié)晶器內(nèi)溫度分布的影響

圖4 拉速對漏斗形結(jié)晶器內(nèi)溫度分布的影響

圖3坯殼表面溫度隨沿拉坯方向距彎月面距離的變化1.3薄板坯連鑄結(jié)晶器熱流分布

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