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本文以某钢厂CSP薄板坯连铸结晶器为原型,采用数值模拟的方法,来研究电磁制动(EMBr)对具体结构的浸入式水口浇铸时结晶器内流场、温度场以及凝固坯壳的影响。本文的研究内容包括三部分:一是采用数值仿真软件FLUENT模拟计算了无电磁制动下CSP薄板坯连铸结晶器内流场、温度场以及凝固坯壳的分布,并进一步考察了不同水口结构对CSP薄板坯连铸结晶器内流场、温度场以及凝固坯壳分布的影响。二是借助有限元软件ANSYS对CSP薄板坯连铸结晶器内的电磁场分布进行了数值模拟,并在此基础上研究了磁动势同结晶器内磁场强度的关系。三是将ANSYS中模拟的磁场强度数据导入到FLUENT中去,在流动、传热、凝固和电磁四项耦合下,研究电磁制动对具体结构的浸入式水口浇铸时结晶器内流场、温度场以及坯壳凝固的影响关系。研究结果表明:电磁制动技术在CSP薄板坯连铸结晶器上的应用改善了其内流场、温度场以及凝固坯壳的分布,从而有助于提高连铸坯质量。相比较于传统两孔浸入式水口,四孔水口应用于CSP薄板坯连铸连轧技术时,结晶器内的综合冶金效果要优于传统两孔水情况(相同条件下,从四孔水口射出的钢液主流股末端更远离结晶器窄面,同时液面温度更高)。对四孔水口浇铸过程CSP结晶器EMBr效果的模拟结果显示:电磁制动装置的磁动势越大,结晶器中心对称面上的钢液制动效果越明显,但这并不意味着CSP结晶器内流场和温度场最理想。拉坯速度对于结晶器内的电磁制动效果有着复杂的影响关系,在磁场强度一定时,拉速每增大0.5m/min,结晶器液面速度则相应增大0.02m/s,这使制动效果变差,为得到理想的制动效果,在拉坯速度增大或减小0.5m/min时,相应的磁动势也应增大或减小5000a·n。水口浸入深度对结晶器内电磁制动效果的影响同电磁制动装置的安装位置有着密切的关系。当从水口射出的钢液主流股尽可能多的分布在主磁场区域时,制动效果最明显;在其他条件不变的情况下,随着水口浸入深度的增大,结晶器液面速度下降,但液面温度也有所降低。