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水口旋流可以改善水口出流偏流,并且大幅提高连铸坯表、内部质量,提高拉速。基础研究发现,电磁旋流可以在水口内产生旋流。本文运用ANSYS软件的EMAG模块对电磁旋流装置下浸入式水口(SEN)内的旋转电磁场及电磁力分布进行了模拟计算,并将电磁力导入到FLUENT中进行板坯结晶器内流场的计算,研究了SEN浸入深度、水口出口上沿半径、拉速及水口出口宽度四个工艺参数对板坯结晶器内流场的影响。随后采用Lagrange离散相模型对钢液流场及气泡行为(气泡轨迹和气泡颗粒浓度分布)进行耦合计算,分析了以上工艺参数对气泡行为的影响。本文获得的结论如下：1.在电磁旋流的作用下,水口的出流主流不再平行于宽面,而是会冲击到结晶器一侧的宽面上,形成上返流和下返流,水口出口的最大速度出现在出口上方,自由液面的速度变小。吹入氩气后,气泡被旋流夹带先冲击到结晶器一侧宽面上,并且在宽面长度方向上分布变得均匀,但是靠近宽面一侧旋流下游的数量多于上游的,最后在浮力的作用下上浮到自由液面。2.浸入深度的影响：浸入深度增大,使上回流的区域增大,涡心下移,自由液面的速度变小；在吹氩条件下,由于浸入深度的增加,气泡的冲击深度及其在流场区域的运动范围增大,被流股带到窄面的气泡数量逐渐增多。3.水口出口上沿半径的影响：水口出口上沿半径增大,使水口出流的垂直出流角变大,出流冲击稍微变深,自由液面的速度稍微减小；在吹氩条件下,由于冲击变深,被带到窄面的气泡数量稍微增多。4.拉速的影响：拉速增大,使上、下回流的流动增强,自由液面的速度增大,水口出口的最大速度位置向水口下方移动。拉速小时,气泡主要集中在水口附近上浮,拉速大时,气泡在流场区域的运动范围较大,被带到窄面的数量较多,有些甚至冲击到下返流后上浮。5.水口出口宽度的影响：水口出口宽度增大,使水口出流的水平偏转角(冲击到宽面)逐渐增大,自由液面的速度减小；在吹氩条件下,被流股带到窄面的气泡呈现减小的趋势。