刘中秋， 庞世超， 李宝宽(东北大学 冶金学院，沈阳 110819)

浸入式水口吹氩是目前广泛采用的连铸关键技术之一，它能够防止水口结瘤阻塞，延长水口使用寿命；避免空气吸入，防止钢液二次氧化；均匀钢液成分；还可以促进非金属夹杂物上浮，改善铸坯的质量.但吹氩也会带来负面影响，产生的大量气泡团在水口附近上浮会形成渣眼，造成钢液裸露；小气泡以及黏附在其表面的非金属夹杂物一旦被凝固坯壳捕捉，就会造成铸坯缺陷.另外，气泡上浮破碎过程中产生的波动容易使保护渣破碎并被卷入钢液.

国内外研究人员对结晶器吹氩工艺[1-5]和保护渣[6-9]进行了大量的研究.李宝宽等[1]通过建立数学模型研究了施加磁场和吹入氩气对结晶器内流场和夹杂物去除的影响.雷洪等[2]通过水模型实验和数值模拟研究发现：水口吹氩会改变结晶器上部流场形态，造成钢液射流冲击点上移，上回流涡心上移并偏向水口.而且随着吹氩量增加，氩气泡对周围钢液的抽引力增加，容易引起表面卷渣.刘中秋等[3,4]采用大涡模拟和人口平衡模型研究了连铸结晶器内的两相瞬态偏流特征以及气泡粒径分布.李宝宽等[6]利用黑芝麻显示结晶器自由液面的流谱，观察到了上表面的涡流卷渣现象，并用数值模拟分析了其形成原因.朱苗勇等[7]采用水模型实验对连铸结晶器内的卷渣行为进行了研究，指出四种卷渣方式：表面回流卷渣、漩涡卷渣、气泡乳……