施加电磁搅拌的板坯连铸结晶器内金属液流动的数值模拟

摘要

电磁搅拌技术由于能够改善铸坯内部组织、提高铸坯质量、减少铸坯缺陷,在连铸中已经被广泛采用.基于Maxwell方程组和k-ε湍流模型,建立电磁场作用下湍流流动的数学模型,计算电磁搅拌板坯连铸结晶器内电磁场和金属流体自由面流动.结果表明:铸坯宽面边缘电磁力较大,在同一侧电磁力的切向分量方向大致一致,并且两侧方向相反;在结晶器内部,结晶器两侧每一对极之间的区域,电磁力呈现圆周状分布的规律;在电磁搅拌的作用下,无电磁搅拌时典型的双环流流场结构发生改变,在水平方向上形成了水平的环流,从连铸工艺的角度来看,流场的这一改变有利于减小对窄面坯壳的冲击,提高表面质量.