旋流水口浇铸技术在大方坯连铸的应用研究

›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (5): 32-37.

旋流水口浇铸技术在大方坯连铸的应用研究

程晓文¹,付谦惠²,戴方钦³,孙海波⁴,李烈军⁴,丘文生⁵

1. 宝钢集团韶钢股份有限公司炼钢厂
2.
3. 武汉科技大学材料与冶金学院
4. 华南理工大学机械与汽车工程学院
5. 宝钢集团韶关钢铁有限公司炼钢厂

收稿日期:2015-01-16 修回日期:2015-05-07 接受日期:1900-01-01 出版日期:2015-10-05 发布日期:2015-10-05
通讯作者: 孙海波 E-mail:sunmyseven@126.com

Application of swirling flow nozzle technology for bloom continuous castings

1. Department of Steel-making, Baosteel Group Guangdong Shaoguan Iron & Steel Co., Ltd.
2.
3. School of Materials and Metallurgy of Wuhan University of Science and Technology
4. School of Mechanical & Automotive Engineering, South China University of Technology

Received:2015-01-16 Revised:2015-05-07 Accepted:1900-01-01 Online:2015-10-05 Published:2015-10-05

摘要/Abstract

摘要： 针对宝钢集团广东韶关钢铁有限公司铸坯等轴晶比例不能满足产品质量要求的问题，通过建立热流体动力学耦合数学模型，研究了旋流水口浇铸技术对大方坯连铸结晶器冶金性能的影响，结果表明，在相同浇铸过热度（均为25℃）工况下，结晶器出口中心处钢液过热度可降低10.62℃。应用实践表明，由于旋流水口的旋流与分离作用，渣对水口的侵蚀范围小、程度轻、钢液液面也更稳定、波动距离最小，具有良好的浇铸性能；采用旋流水口替换常规直通水口后，铸坯中心偏析等级由1.5降至0.5，中心疏松由1.5降至1.0，中心缩孔由1.0降至0.5，中心裂纹基本消失，等轴晶率由12.6%提高至36.8%；在使用M-EMS的情况下，采用旋流水口替换常规直通水口后，铸坯等轴晶率由39.7%提高至41.2%；另外，旋流水口对浇铸钢液的离心分离与搅拌作用可进一步提升M-EMS的冶金性能，减小C偏析指数的波动范围。

关键词: 旋流水口, 大方坯连铸, 电磁搅拌, 数值模拟

Abstract: To control and solve the problem that the equiaxed grain rate can not meet the product quality requirement in Shaoguan Iron & Steel Co.，Ltd.，Baosteel，the influence of swirling flow nozzle (SFN) casting technique on the CC mould performance has been investigated by employing the coupled mathematical mold of fluid flow and heat transfer. Results show that the effective horizontal swirling flow，which is beneficial to melt superheat dissipation，has been observed in the whole bloom continuous casting mould by using SFN. Moreover，the successful practice for bloom continuous casting in SGISC indicates that the erosion length and strength is mitigated，the center crack removed and the equiaxed grain ratio increased. The equiaxed grain ratio increased from 12.6% to 36.8% and from 39.7% to 41.2% when use SFN alternate the normal straight nozzle and don’t plus and plus M-EMS. Furthermore，the metallurgical performance of M-EMS can be improved by the adoption of SFN，which provides a possible mean to not only reduce the strand production cost，but also improve the strand internal quality.

Key words: swirling flow nozzle, bloom continuous casting, electromagnetic stirring, numerical simulation

程晓文付谦惠戴方钦孙海波李烈军丘文生. 旋流水口浇铸技术在大方坯连铸的应用研究[J]. , 2015, 31(5): 32-37.

[1]	蔡亦凡1，孙彦辉1，杨文中2，黎建全2，陈天明3，李志强3. 变径通道在八字型感应加热中间包中的应用[J]. 炼钢, 2020, 36(2): 42-47.
[2]	伍旋1,2，王明林2，张延玲1，张慧2，张开发2. 高拉速板坯结晶器流场影响因素的模拟研究[J]. 炼钢, 2020, 36(1): 27-33.
[3]	孙贞贞1,2，但斌斌1,2，牛清勇1,2，欧阳德刚3，容芷君1,2. KR法铁水脱硫搅拌流场的数值分析[J]. 炼钢, 2019, 35(6): 1-5.
[4]	宋景欣1，张发斌2. 基于热流密度分布模型的连铸倒角结晶器温度分布研究 [J]. 炼钢, 2019, 35(6): 35-40.
[5]	张洪才，林鹏，许正周，印传磊，翟万里，许光乐. Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯结晶器电磁搅拌器电流参数优化 [J]. 炼钢, 2019, 35(6): 41-45.
[6]	林大帅，李晓斐，张文涛，李艳峰，王景宁，刘剑锋. 轻压下对C610L连铸板坯内部品质的改善[J]. 炼钢, 2019, 35(5): 50-53.
[7]	张燕超1,2,张彩军1,2,王博1,2，周泉林2. 高马赫数氧枪枪位对100 t转炉自动炼钢熔池流速的影响[J]. 炼钢, 2019, 35(2): 1-10.
[8]	张燕超1,2，张彩军1,2,周泉林2. 高马赫数氧枪的数值模拟及优化实践[J]. 炼钢, 2018, 34(6): 1-6.
[9]	方瑞1,雷少武1,王建军2. 七流中间包的结构优化与数值模拟[J]. 炼钢, 2018, 34(6): 15-22.
[10]	李海英，刘东，张春奇. 蒸发冷却器内双流喷嘴雾化及蒸发特性数值模拟[J]. 炼钢, 2018, 34(6): 69-74.
[11]	张萌1，岳峰1，孙忠权2，曾令宇2,钟凡2，郭峻宇2. 电磁搅拌对42CrMo矩形坯宏观碳偏析的影响研究[J]. 炼钢, 2018, 34(5): 57-63.
[12]	汤磊, 张炯明, 翟明智. 连铸板坯轧制过程缩孔闭合行为的数值模拟[J]. 炼钢, 2018, 34(4): 59-65.
[13]	郭振和1，邓丽琴1，屈天鹏2. 吹氩钢包内气液两相流动及均混行为的数值模拟[J]. 炼钢, 2018, 34(3): 18-24.
[14]	周力，高书成，蒋栋初，马建超，徐昊. 小方坯连铸机末端电磁搅拌位置及连铸工艺优化实践[J]. 炼钢, 2018, 34(2): 38-43.
[15]	王德炯1，焦帅2，殷皓1，孙彦辉3，赵勇3，李晓滨4. GCr15钢大方坯传热凝固数值模拟[J]. 炼钢, 2018, 34(1): 30-35.