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第十二届全国炼钢学术会议论文 PAGE PAGE 504 宝钢一炼钢厂连铸机结晶器浸入式 水口吹氩的水模研究 王 妍 牟济宁 郑 炜 朱立新 朱苗勇 （宝山钢铁股份有限公司） （东北大学） 摘 要 针对宝钢一炼钢厂的结晶器吹氩水口进行了1：1水模试验，研究了不同板坯宽度、拉速、水口出水口面积、出水口角度、浸入深度和吹气量等条件下结晶器液面波动和流股在窄面的冲击点的变化情况，并提出了水口优化设计及操作参数，为提高连铸生产率及铸坯质量提供了依据。 关键词 结晶器 浸入式水口 氩气 水模型 Water Model Study on Argon Blowing Of SEN of Cast Mold at No.1 Steelmaking Plant Of Baosteel Wang Yan Mou Jining Zheng Wei Zhu Lixin (Baoshan Iron Steel Co., Ltd.) Zhu Miaoyong (Northeastern University) ABSTRACT A full scale water model is engaged for submerged entry nozzle for argon blowing of caster mold in Baosteel No.1 steelmaking plant. The behavior of the fluctuation on surface and the impingement on the narrow side of the mold has been studied under various slab width, casting speed, area and angle of the nozzle entry, submergence depth and various volume of blowing rate. The parameters of design optimization and operation of SEN are provided, which will be effective to improve casting production and quality of cast billet effectively. KEY WORDS Mold SEN Argon Water Model 1 前言 浸入式水口吹氩气是目前广为重视的结晶器关键技术之一，操作得当与否都直接影响铸坯质量和生产。因此了解吹氩水口结晶器内气液两相流的传输特征，揭示拉速、吹氩量、水口张角和浸入深度等对结晶器内气泡运动行为、钢水流动方式、液面波动及夹杂物运动行为的影响，对吹氩水口设计和整个连铸过程都很重要。 结合宝钢一炼钢厂现场实际，利用相似理论进行物理模拟试验，以此来研究吹氩量、拉速、板坯宽度及水口参数等条件下结晶器内液面的波动情况，揭示其内在规律，并对吹氩水口进行优化，为提高连铸机生产率和铸坯质量提供参考。 2 结晶器物理模拟实验 应用相似理论，以水代替钢水，氮气代替氩气，模型与原型的弗鲁德准数相等；模型与原型比例为1:1，拉速比为1:1，液体流量比为1:1；考虑现场与实验时温度的差异，气体流量比定为5:1。实际浇铸条件与模型参数列于表1和表2。图1为水模实验装置示意图。实验选用3个探头，测量各个位置液面波动情况 ，1#探头置于距宽面和窄面均为50mm处的角处，2#探头置于距窄面200mm处的主截面上，3#探头置于距窄面300mm处的地方。 表1 一炼钢连铸机结晶器的实际浇铸条件 宽度（mm） 1250～1300 1450～1550 ～1700 拉速（m/min） 1.3 1.4 1.5 1.2 1.3 1.4 1.1 1.2 1.3 吹气量（L/min） 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 表2 1:1结晶器水模实验的有关参数 板坯宽度 B，mm 1300 1500 1700 拉速 Vc，m/min 1.3 1.4 1.5 1.2 1.3 1.4 1.1 1.2 1.3 出水口尺寸 A，mm×mm 65×80 65×95 水口出水口角 β 向下15° 向下 20° 水口浸入深度 ln，mm 280 300 320 吹气量 F ，L/min 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 1- 1-氮气源 2-压力表 3-转子流量计 4-气体管路 5-蓄水槽 6-进水管路 7-水流量计 8-气动阀 9-给水水泵 10-水箱 11-空压