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    小方坯水口插入深度对结晶器流场影响的水模拟试验研究
    小方坯水口插入深度结晶器流场水模拟试验冶金过程
    17 浏览2025-07-17 更新pdf5.29MB 共6页未评分
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    《小方坯水口插入深度对结晶器流场影响的水模拟试验研究》是一篇关于连铸过程中结晶器内部流场特性的研究论文。该论文通过水模拟实验的方法,探讨了不同水口插入深度对结晶器内钢液流动行为的影响,旨在优化连铸工艺参数,提高铸坯质量。

    在连铸过程中,结晶器是整个连铸系统中最为关键的设备之一,其内部的钢液流动状态直接影响到铸坯的凝固质量和表面缺陷。而水口作为钢液进入结晶器的重要通道,其插入深度会显著影响钢液的流动模式、温度分布以及夹杂物的上浮情况。因此,研究水口插入深度对流场的影响具有重要的理论和实际意义。

    本研究采用水模拟实验方法,利用透明模型再现结晶器内部的流动情况,通过高速摄像机和粒子图像测速(PIV)技术,对不同水口插入深度下的流场进行观测和分析。实验中设置了多种不同的水口插入深度条件,并记录了各条件下流场的速度分布、涡旋结构以及回流区的变化情况。

    研究结果表明,随着水口插入深度的增加,结晶器内的钢液流动呈现出不同的特征。当水口插入较浅时,钢液在结晶器内的流动主要集中在靠近水口的区域,形成较强的射流效应,容易导致钢液的不均匀分布和局部过冷现象。而在水口插入较深的情况下,钢液的流动更加均匀,回流区的范围有所扩大,有助于夹杂物的上浮和排除,从而改善铸坯的质量。

    此外,研究还发现,水口插入深度对结晶器内湍流强度也有一定影响。在较深的插入情况下,湍流强度有所降低,这有利于减少钢液的二次氧化和成分偏析问题。同时,水口插入深度的改变还会对结晶器内的温度梯度产生影响,进而影响铸坯的凝固过程。

    通过对实验数据的分析,论文提出了一种合理的水口插入深度范围,建议在实际生产中根据不同的钢种和浇注条件,选择合适的水口插入深度,以实现最佳的流场控制效果。同时,研究还指出,水口的设计和布置应结合具体的连铸工艺要求,综合考虑流场、温度场以及冶金性能等因素。

    本研究不仅为连铸工艺优化提供了理论依据,也为后续的相关研究奠定了基础。未来的研究可以进一步结合数值模拟方法,对水口插入深度的影响进行更深入的分析,并探索其他因素如水口形状、喷嘴角度等对流场的影响。

    总之,《小方坯水口插入深度对结晶器流场影响的水模拟试验研究》是一篇具有重要应用价值的学术论文,通过实验手段揭示了水口插入深度与结晶器流场之间的关系,为提升连铸产品质量提供了科学依据和技术支持。

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