連鑄是鋼水流經的最后一個環節,連鑄過程中,結晶器內流體的流動特性不僅關系到結晶器的傳熱、夾雜物的上浮,而且還與鑄坯的表面及內部質量有著非常密切的關系。現場的經驗和眾多的研究表明,結晶器內的流動狀況直接影響著最終鑄坯的質量。近年來,由于對材料研發力度的加大,以及大功率超聲設備研究的成功,同時加之超聲波在處理鋼液時的優秀特性,且在處理鋼液的過程中不產生污染,使超聲處理技術在鋼鐵冶煉過程中的應用成為近年來的研究熱點。
科研工作者借助連鑄結晶器水模型和高速攝像技術研究了不同功率超聲和超聲處理時間對連鑄結晶器內鋼液流場的影響。
結果表明:未加超聲處理時,流場在橫向以及縱向上的均勻度較差。超聲功率400W時流場較300W時有顯著改善,隨著超聲功率的增加,流場中心深度先增加后降低。超聲處理功率500W、4.5s時,流場中心相對深度為0.56,超聲空化作用適宜,有效改善了結晶器內的鋼液動力學條件。超聲功率600、700W時,流場中心相對深度分別為0.46、0.41,流場深度較淺,造成鋼中的夾雜物沒有足夠的時間上浮去除,同時還會造成液面波動,甚至引起卷渣。