一种在线控制结晶器内钢液流动的方法技术

本发明专利技术提供了一种在线控制结晶器内钢液流动的技术，包括结晶器内钢液流场、Ｆ数数据库以及在线控制结晶器内钢液流场系统。首先采用大型计算流体力学软件ＣＦＸ模拟计算各种工艺条件下结晶器内钢液的流场并获得了计算Ｆ数所必须的参数。然后根据Ｆ数的计算公式：Ｆ＝ρＱＶ（１－ＳｉｎＱ）／４Ｄ得到不同工艺参数组合下的Ｆ数。模拟计算过程中采用了排列组合的实验方法，建立了一个涵盖流场和Ｆ数的数据库。最后，采用Ｄｅｌｐｈｉ语言开发了结晶器内钢液流场的在线控制系统。本发明专利技术的优点在于：显著减少了卷渣、夹渣、表面纵裂纹、凹陷等缺陷的形成，提高了铸坯质量。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于连铸领域，特别是提供了一种在线控制结晶器内钢液流动的技术，该技术可以防止结晶器内保护渣的卷入、改善连铸坯质量。
技术介绍
水模型试验和数值模拟的结果表明在板坯连铸过程中，由浸入式水口流出的钢液，到达结晶器窄边坯壳附近后分为向上和向下两个分流，见图1。一方面，如果向上的分流过大，结晶器内钢液表面流会将保护渣粒冲入钢液，部分被生长的坯壳捕捉，造成卷渣缺陷。另一方面，如果向上的分流过小，结晶器钢液表面热量不足，保护渣的熔融也就不好，弯月面处初生坯壳也就厚薄不均，容易引发铸坯表面裂纹、夹渣等缺陷。可见，对结晶器内钢液流动进行控制具有十分重要的意义。为了控制结晶器内钢液的流动，日本钢管公司(NKK)(在文献T.Teshima，M.Osame，K.Okimoto.Improvement of Surface Property ofSteel at High Casting Speed，1988 Steelmaking ConferenceProceedings111-118；和文献手鸣俊雄，久保田淳，铃木干雄.スラブ高速铸造时の连铸铸型内溶钢流动にぉょぼす铸造条件の影响，铁と钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线控制结晶器内钢液流动的技术，包括结晶器内钢液流场、Ｆ数数据库以及在线控制结晶器内钢液流场系统，其特征在于：首先采用大型计算流体力学软件ＣＦＸ模拟计算了各种工艺条件下结晶器内钢液的流场并在此基础上得到了计算Ｆ数所必须的参数；钢液流到达结晶器窄边坯壳处的撞击速度Ｖ、撞击角度θ和撞击点距钢液表面的距离Ｄ，各种工艺条件是指：拉速、水口侧孔倾角、水口浸入深度、铸坯尺寸；然后根据Ｆ数的计算公式：Ｆ＝ρＱＶ（１－ｓｉｎθ）／４Ｄ得到不同工艺参数组合下的Ｆ数；其中，ρ为钢液的密度，ｋｇ／ｍ↑［３］，Ｑ为钢液的流量，ｍ↑［３］／ｓ，Ｖ为钢液撞击结晶器窄边的速度，ｍ／ｓ，θ为钢液撞击结晶器窄边的角度，Ｄ为...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新华，张炯明，于会香，王万军，张立，卢金雄，朱立新，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]