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随着炼钢技术的迅速发展,人们对连铸钢水的清洁度和铸坯质量的要求也越来越高。钢包作为连铸生产过程中的重要环节,其下渣量的控制对钢材的质量有着重要影响。因此提高金属收得率并减轻漩涡卷渣是洁净钢生产过程中必须要解决的问题。本文根据某钢厂70t钢包的设备条件及工艺参数,采用水模实验及数值模拟对钢包浇注过程中漩涡的影响规律、演化行为进行了研究。设计了四沟槽防漩垫、负压装置,抑制钢包浇注漩涡的影响。(1)采用水模实验研究了初始液位高度、搅拌能、水口直径、偏心率对漩涡形成高度和临界高度的影响规律。漩涡临界高度与水口直径满足:H=1.83333×10-4D4-.002733D3+1.32167D2-18.56667D+96。当钢包水口直径由20mm(原型80mm)增大到60mm(原型240mm)时,漩涡的形成高度和临界高度分别增加了92%和231%。四沟槽防漩垫的高度2.5D(原型10D)时,漩涡临界高度降低最高为71.8%。漩涡临界高度与偏心率满足:H=-36.61089e(-x/-2.2945)+95.42308。当钢包偏心率由0(原型0)增加到0.95(原型0.95)时,漩涡的形成高度和临界高度分别减小了34.7%和31.6%。钢包内真空度控制在99.32KPa(原型50KPa)时抑制漩涡效果最好,漩涡临界高度比未采用负压浇注降低了77.7%。漩涡的临界高度与四沟槽防漩垫高度满足:H=-1.97531×10-4h3+0.04063h2-2.87937h+1926.。(2)采用数值模拟研究了初始切向速度,水口直径,偏心率对漩涡临界高度的影响规律。重点研究了沟槽高度变化对漩涡的影响规律。漩涡到达临界高度时的最大切向速度与水口直径满足:v=.008323D-.06761。