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在钢的连铸过程中,浸入式水口的偏流会导致结晶器内流场和温度场分布不均,液面波动加剧等问题,最终影响连铸坯表内部质量及连铸拉速。水口内钢水的水平旋流能有效抑制偏流产生。机械旋流工艺得到了工业应用,但目前还未见该工艺下渣/金界面行为相关的研究报告公开发表。而结晶器内渣/金界面行为对钢连铸质量至关重要,因此旋流条件下渣/金界面行为的研究对于该工艺的优化及推广具有重大意义。本研究以某钢铁企业板坯连铸机为原型,进行了机械旋流水模型实验,研究了不同工艺参数(吹氩量,水口浸入深度,有无旋流,水口结构)对板坯结晶器内流场及渣/金界面行为的影响。通过示踪剂及摄像机观察了结晶器内的流场,用硅油模拟保护渣,使用摄像机拍摄了渣/金界面处保护渣的行为,使用超声多普勒测速仪获得结晶器内二维流速分布。我们得到以下主要结论:1.为使旋流水口出流不直接冲击宽面,需要将水口水平旋转一定的角度,该角度在本研究的范围内,随着拉速(0.31m/min-1.13m/min)的增大而增大(4°-12°);随着吹氩量(0.85L/min-2.0L/min)的增大,该角度先减小后增大。2.有旋流时,水口浸入深度(50mm-100mm)与拉速(0.31m/min-1.13m/min)对水口两侧出口出流间的夹角基本没有影响,拉速越大,结晶器流体混合时间越短。3.吹氩使渣/金界面处流体速度变大;吹氩对保护渣产生泡沫化作用,使保护渣厚度增加,保护渣厚度分布不均匀性增加,这将会增大卷渣概率。4.随着浸入深度的减小,渣/金界面处流速增大,保护渣厚度分布不均匀性加剧。5.有旋时渣/金界面处流体流速较小,保护渣厚度分布更加均匀。6.水口结构对渣/金界面行为的影响:无旋流时,渣/金界面行为主要受水口底部形状的影响,凹底水口使保护渣厚度分布更加均匀;有旋流时,渣/金界面行为主要受水口出口上沿优化结构的影响,有优化结构的水口使保护渣厚度分布更加均匀。