连铸结晶器内钢液流动、凝固和夹杂物的分布雷洪，张红伟，陈芝会，王恩刚，赫冀成(东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室，辽宁沈阳110004)摘要：建立并求解动量、热量和质量传输耦合模型，研究了连铸结晶器内钢液流动、传热、凝固、溶质输运和夹杂碰撞长大行为。数值结果表明连铸机内钢液温度、碳质量分数和夹杂物体积分数的空间分布与钢水流动特征相似，也可分为上下2个循环区。但是其分布具有各自的特点。在涡心处，钢液温度较低，碳质量分数较高，夹杂物体积分数和数量密度较低。在弯月面处，钢液温度较低，碳质量分数较高，夹杂物的体积分数和数量密度较低。在结晶器出口处的凝固坯壳内，夹杂物的体积分数和数量密度分布极不均匀，存在阶跃现象，这与冲击点处凝固坯壳的重熔有关。关键词：湍流；凝固；溶质输运；夹杂物；连铸结晶器钢水湍流流动和传热凝固是结晶器冶金的基本物理现象，其中结晶器内湍流流动[1-2]，凝固坯壳的发育过程[3-4]以及夹杂物行为[3,5-6]一直是冶金工作者的研究重点。结晶器内钢液流动、凝固和夹杂物行为是相互关联、相互影响的，尤其是在凝固坯壳内，夹杂物无法自由移动。但是由于结晶器内传输过程的复杂性，以往的数学模型均未曾考虑到凝固..