八钢150mm×150mm方坯连铸结晶器内钢液流动及传热特性研究

为优化八钢150mm×150mm方坯连铸工艺参数、提升铸坯质量，基于ANSYS Fluent软件建立结晶器内钢液流动—传热—凝固耦合数学模型，采用标准k-ε湍流模型与凝固传热模型，系统研究拉速、水口浸入深度、水口位置及电磁搅拌（M-EMS）对结晶器内流场、温度场、凝固坯壳生长及夹杂物行为的影响规律。结果表明：拉速每提升0.1 m/min，出口坯壳厚度减少约0.6 mm；2.3 m/min拉速下坯壳厚度为8.45 mm，满足安全要求；水口浸入深度80 mm~120 mm时液面波动（2.8 mm~3.8 mm）达到最优夹杂物上浮效果；水口向外弧偏移10 mm可使流场对称性指数提升至90 %，显著改善结晶器内外弧流场不均问题；320 A电流M-EMS可将内外弧最大温差从64 K降至45 K，延长钢液停留时间15 %以上，夹杂物去除率提升20 %。

方坯连铸；结晶器；钢液流动；传热凝固；电磁搅拌