异型坯结晶器半径影响分析：钢液流动与冶金行为

"异型坯结晶器半径对钢液冶金行为的影响" 文章深入探讨了异型坯结晶器半径如何影响钢液的冶金过程，特别是针对日钢BB2异形坯结晶器进行研究。利用商业流体模拟软件FLUENT，建立了一个三维有限体积模型，以分析不同结晶器半径对钢液流动、传热和凝固行为的效应。通过自定义拉坯速度场函数，研究人员能够精确模拟钢液在结晶器内的动态行为。 研究表明，当钢液通过浸入式直筒型水口进入结晶器时，会形成径向回流，这一现象会冲击并冲刷向下凝固的坯壳。特别是在R角区域，由于这种冲击，坯壳在弯月面下方约400mm处可能会发生轻微的重熔，导致此处的坯壳在结晶器出口处最薄。结晶器出口处的外弧R角的坯壳表面温度通常高于内弧，且其厚度也较薄。结晶器半径的减小会改变这一情况，使得内弧R角的坯壳表面温度下降，厚度增加，但变化程度不大；相反，外弧坯壳的表面温度升高，厚度减小，变化更为显著。 随着结晶器半径的减小，外弧坯壳的厚度不均匀性加剧，这可能导致应力集中于较薄的R角区域，从而引发裂纹。这对于理解和优化异型坯结晶器设计具有重要意义，因为保持坯壳的均匀性和防止裂纹是确保产品质量和生产效率的关键因素。 关键词涉及钢铁冶金、异型坯、耦合数值模拟、流场、温度场以及凝固过程。这些关键词突出了研究的核心内容，即通过数值模拟来理解并优化结晶器设计，以改善钢液的冶金行为，减少潜在的质量问题，如坯壳的不均匀性和裂纹的产生。中图分类号TF777.4则将本文定位在钢铁制造的特定领域，表明这是一项关于钢铁冶炼技术的研究。 这项研究为钢铁行业提供了一种定量评估结晶器设计参数对钢液冶金性能影响的方法，对于提升钢铁生产过程中的质量和效率具有实际应用价值。