154
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
Информация о поле скоростей потоков жидкого металла дает
возможность получать распределение температуры непосредственно
в незатвердевшей части заготовки. На рис. 3 показаны результаты
расчета температурных полей в жидком ядре слитка с использовани-
ем полученных ранее полей скоростей жидкой фазы и турбулентной
вязкости. Расчеты приведены для перегрева поступающей в кристал-
лизатор жидкой стали на 30 °С (диапазон значений температуры для
жидкой стали 1450…1480 °С). На рис. 3 видно, что при ЭМП проис-
ходит интенсификация теплопереноса в жидком ядре слитка. Более
горячий металл, поступающий из разливочного стакана, отбрасыва-
ется к более холодной затвердевшей оболочке слитка. При этом вви-
ду вращательного движения
длина пути потоков жидкого
металла вдоль фронта кристал-
лизации резко увеличивается, в
результате чего плотность теп-
лового потока от жидкой стали
к оболочке слитка в зоне индук-
тора ЭМП возрастает. Вслед-
ствие этого процесса почти пол-
ностью снимается перегрев
жидкой стали на выходе слитка
из кристаллизатора.
В качестве другого примера
использования разработанной
расчетной модели может слу-
жить анализ ЭМП в кристалли-
заторе для получения сортовых
квадратных заготовок. В боль-
шинстве случаев для получения
более совершенной структуры
слитка в основном объеме кри-
сталлизующейся массы необхо-
димо лишь интенсивное ее пе-
ремешивание, однако в зоне ме-
ниска требования к качеству
перемешивания значительно многообразнее [8].
Интенсивность перемешивания в зоне мениска имеет ограниче-
ния. Чрезмерная интенсивность перемешивания может привести к
образованию поверхностных дефектов, вызванных неустойчивостью
мениска (плены, заливины, ужимины и т. п.). Особенно это важно
при высокоскоростном литье сортовых заготовок: ввиду интенсивно-
го подвода металла проблемы с сохранением плоской формы мениска
Рис. 3. Температурные поля, °С, в
жидком ядре слитка
∅
360
мм при
разливке без ЭМП (
а
)
и с ЭМП (
б
)