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在钢的连铸过程中,浸入式水口的偏流是不可避免的,且对结晶器内钢水的流场、温度场的分布以及液面的波动等都有影响,最终影响连铸坯表面和内部质量及连铸的拉速。而在水口内使钢水产生水平旋转流动是抑制偏流产生的有效手段。因此在前续研究中提出了在浸入式水口外加旋转磁场,利用电磁力使水口内钢液产生水平旋流,并对不同类型旋转电磁旋流装置引起的低频磁场及水口和结晶器中的流动进行了数值模拟和初步的实验研究。本研究利用物理性质与钢液非常相似的Pb-Sn-Bi合金液来模拟钢液流动,进行电磁旋流作用下的连铸模型实验。使用高速摄像机,超声多普勒测速仪和热电偶等仪器对水口(无结晶器时)和圆坯及方坯结晶器内合金液的内部流场及温度场进行了有效测量,从而在此基础上分析水平旋转磁场对水口和结晶器内钢液流场和温度场分布的影响。得到以下结论:1.在电磁旋流装置工作区内磁感应强度测定实验中,发现磁感应强度随电流的增加而增加;电磁旋流装置工作区中轴线以及边缘都以中心处磁感应强度最大,距离中心越远磁感应强度越小,而且在工作区边缘的磁感应强度要大于同一高度中轴线位置上的磁感应强度。2.在水口出口旋流速度测定实验中,分别测试了不同磁感应强度,水口直径和磁场频率下的旋流速度。分析了水口直径和磁场频率对旋流速度的影响。发现随着水口直径的增大旋转速度随着增大,旋转速度呈抛物线式增大。并且旋流速度随线圈电流频率的增加而线性增加。3.成功将超声多普勒测速仪用于电磁场下熔融金属速度场的测量中,并获得了电磁旋流作用下圆坯结晶器和方坯结晶器内熔融金属的速度场分布。发现在速度探头的中心轴延长线上,无电磁搅拌条件下基本没有旋流速度,在有电磁旋流条件下,旋流速度随距离结晶器壁面的距离增加而增加,达到最大值以后呈减小趋势,直到测量线段的中心。速度分布总体呈中心对称,在结晶器内表面处达到最低。说明总体趋势与理论计算相符。而且距水口下方越深时旋转速度越小。4.在结晶器内不同位置放置4支热电偶,测量在模拟连铸过程中液面以及液态金属内部的温度场分布,发现在水口处施加电磁旋流装置后,结晶器内上端合金液的温度升高,温度分布更加均匀。