首钢中间包优化设计(Ⅱ)

应用湍流流动的数学模型研究了首钢中间包内钢液的流动与混合,该模型包括求解三维湍流的N－S方程和K－ε双方程模型。对首钢第二炼钢厂现有中间包的流场和停留时间作了模拟与分析,并预报了在不同位置加设不同高度的堰坝后中间包内钢液的流动状态及停留时间。结果表明：如果二重堰的设置不当,中间包内钢液的流动状态则会更差。     

连铸中间包耐火材料的冲蚀特性与控流装置的优化设置

中间包内耐火材料的损毁是化学反应、热应力与钢液流动的协同作用所致,中间包内控流装置发生侵蚀的主要原因是钢液对耐火材料的冲蚀。对设置有湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝的中间包耐火材料的冲蚀特性进行数值模拟计算与分析,结果表明,中间包内冲蚀最严重的部位是在湍流控制器及冲击区包壁上部1/3处,其次是挡渣堰迎向钢液流动一侧壁面;随着挡渣堰与钢液入口距离的增加,钢液对挡渣堰、挡渣坝的冲蚀强度下降;根据停留时间分布（RTD）曲线设置中间包控流装置时,应考虑钢液对耐火材料的冲蚀特性。     

板坯连铸中间包内钢液流场和浓度场的数值模拟

采用FLUENT软件对板坯连铸中间包内的流场和浓度场进行数值模拟,分析中间包内有无挡墙以及挡墙参数变化引起中间包内流场、浓度场的变化情况。模拟结果表明,湍流控制器与挡墙的优化配合使中间包内钢液的平均停留时间由502 s延长至573 s,死区体积分数由29.7%降为14.4%,优化挡墙与挡坝参数有利于钢液温度和成份的均匀,及夹杂物的上浮去除。     

小方坯连铸机中间包流场研究

应用湍流流动的数学模型研究小方坯连铸机中间包内钢液的流动与混合,该模型包括求解三维湍流的 Navier—Stokes 方程和 K—ε两方程模型。对抚顺钢厂现有中间包的流场和停留时间作了模拟与分析,并预报了改进后的流场和停留时间,用小规模的模型实验所得的结果与计算机模拟的结果吻合很好。结果表明:改进后的中间包流场方式大大优于原中间包,对于连铸合金钢是很有意义的。     

近终型连铸中间包内流体流动的数学模拟

为了描述近终型连铸中间包及铸口包内流体流动的规律，本文根据３维Ｎ－Ｓ方程及Ｋ－ε双方程湍流模型模拟计算了中间包及铸口包内钢液的流动状态。分析了隔墙对钢液流动状态的影响，由于隔墙的存在使靠近倾斜包底钢液的流速增大。     

板坯连铸机中间包流场研究

应用湍流流动的数学模型研究板坯连铸机中间包内钢液的流动,该模型包括求解三维湍流的Navirt-Stekes方程和K-ε两方程的湍流模型。对宝钢板坯连铸机中间包的流场作了模拟与分析,结果证明宝钢连铸机中间包的流场方式是合理的。     

二流连铸中间包内型优化水模试验

以相似原理为基础,用水模拟钢液研究中间包内的钢水流动特征,通过测定模型中间包内停留时间分布曲线(RTD),计算其平均停留时间及死区、活塞区和混合区的体积。试验表明,经过改进的中间包,其最短停留时间由20s增加到54s,平均停留时间由249s增加到305s,死区体积则由30．34％降低到14．74％,优化了中间包内的流场。     

CSP中间包内腔优化的数值模拟

针对CSP中间包内冶金过程,建立中间包内钢水流场、温度场、夹杂物运动的数学模型,对不同挡墙和挡坝的5种组合方案的中间包钢水,从流动、传热和去夹杂能力等方面进行分析。结果表明:不同挡墙和挡坝的组合方案中,方案5效果最佳,其结构合理,钢液停留时间有效延长,利于夹杂物的上浮;没有明显的低温区域,中间包出口与入口的温差为5℃;对50μm的夹杂物能去除98.4%,对40μm的夹杂物去除率达到92.3%。     

五流大方坯连铸中间包流场与温度场数理模拟的研究

基于数理模拟,对五流大方坯连铸中间包内钢水流动特性及温度场进行了研究.物理模拟结果表明:采用湍流控制器可明显延长钢水的响应时间和停留时间,采用梯形围墙有利于钢水在各流间合理分配,在2#、4#流水口下游设置挡坝,能够进一步改善中间包内钢水的流动特性.当采用稳流器+梯形围墙+挡坝的控流方式时,各流的流动特征参数一致,死区体积在25.0%以下,平均停留时间达15 min以上;数值模拟结果表明,采用本研究开发的控流方式,中间包内钢水温度分布合理,包内钢水最大温差在10℃以内,各流间出口钢水温差为2～3℃,有利于发挥中间包的冶金效果,保证连铸生产顺行和铸坯质量.     

小方坯连铸机中间包内钢液流动水模试验研究

在小方坯连铸机四流梯形中间包内,使用不同形状的冲钢砖对钢液流动状态的影响,进行了水模试验研究。试验发现,注流的旋转散乱与中间包内钢液的流场有密切关系。通过水模的多次试验找到了较合理的冲钢砖结构,使钢液的流场更趋合理,消除了注流的旋转散乱状态。     

马钢CSP中间包水模实验研究

通过水力学模拟和正交实验方法,研究了马钢CSP中间包内钢液的流动模式和夹杂物排除情况,优化出中间包内设置挡渣墙和坝流控制方案,提出了浇注过程中中间包合理液面高度的控制参数.     

基于RTD曲线连铸中间包优化设计数值模拟

为了优化连铸中间包内型,采用数值模拟方法计算钢液在连铸中间包内的停留时间分布（RTD）,并通过RTD曲线分析了连铸中间包内挡坝高度和位置对其钢液流场的影响。结果表明,结构优化后的连铸中间包钢液流场趋于合理,死区体积分数由原始方案的17.62%降至13.29%,且钢液在连铸中间包内的停留时间变化不大。     

六机六流中间包流场优化水模研究

根据相似原理,利用水模拟钢液流动,研究中间包内流场的流动情况。在不同方案的内腔设计下,分别进行水模型试验,通过计算机采集相关数据,对比由计算机采集数据绘制成的RTD曲线及用墨汁作为示踪剂的流场照片,寻求出最优化方案。经过改进的中间包各流平均停留时间较长,不同流量的平均停留时间分别为459,380,374s;死区体积最小,死区平均体积分数为15．1％,中间包内流场得到了优化。     

连铸机中间包内的流体流动——一个数学模型

已研究出一个表示连铸机中间包内的湍流流动和混合的数字模型,该模型包括求解三维的湍流的纳维——斯托克斯方程叫做 k—ε=方程的湍流模型。对矩形断面的中间包的流动参数和流体停留时间作出了预报,以后又用这一模型去预报一般工业用的中间包的流场,这种中间包的侧墙是稍有倾斜的而不是垂直的,结果表明:流场起了变化,这一点也可能对工业上的应用产生重大影响。把理论上的预报结果与水模型中的测量值作了比较。对中间包内流场的了解也是设计最佳化的依据。     

五流连铸机中间包结构研究

应用湍流流动的数学模型研究五流连铸机中间包内钢液的运动,对某厂五连铸机中间包的流场作了模拟和分析,结果表明,该中间包存在一些问题,指出了改进的方向。     

中间包热态水模型研究

用热态水模研究了中间包内钢水的流动规律，结果表明，钢液由于温度变化导致密度不均匀，使自然对流影响钢液流动；同时，给出了不同控流装置和不同熔池高度下中间包内的温度分布，并讨论了它们对自然对流的影响．     

梅钢40t板坯中间包的工业试验与仿真分析

梅山钢铁公司炼钢厂有2座150t的LD转炉,配40t板坯连铸中间包。为了了解和掌握中间包内部过程的基本特征,在实际中间包内对流动控制装置、钢水停留时间分布及熔泡内温度分布情况进行了现场测试,并结合数学和物理模拟方法进行分析。研究结果表明：钢包与中间包内钢水的温差对中间包内钢水的流动状态有很大影响,进而影响着中间包内许多冶金过程;实际中间包熔泡内温度分布不均,即使没有任何流动控制装置,熔池内上部温度也高于下部温度,现场测定的停留时间曲线与传统的等温水模型实验结果相差较大;在大多数生产条件下,中间包内的流动是非等温流动,以等温条件为前提的挡板设计、控制参数可能与实际情况不符,应该重新鉴别。     

八流中间包内型优化水模实验

根据相似原理,利用水模拟钢液流动来研究中间包内流场的流动状况,通过调节中间包内挡墙位置及其开孔大小来改善和优化中间包内的流场。对比计算机采集的RTD数据及用墨汁作为示踪剂的照片寻求出最优化方案。得出经过改进的中间包各流平均停留时间增加50-90s,死区体积由25％～30％降低到14％～19％,活塞流的体积比从8％～13％增加到26％-27％,优化了中间包内的流场。     

七流连铸中间包流场的数值模拟

采用FLUENT软件对中天钢铁集团公司七流连铸中间包内型流场进行数值模拟,研究速度矢量、湍动能和流体迹线分布规律,分析中间包内有无C型挡墙加入的流场特征.模拟结果表明,加入C型挡墙使中间包的湍动能主要集中在入口区域,利于延长包内各流的平均停留时间,减小死区体积分数,包内各流流动更加均匀,有利于钢液温度和成份的均匀.     

板坯连铸中间包结构优化的研究

结合某公司双冲击点板坯中间包生产现状,利用水模实验对中间包内钢水流动特性进行了研究.结果表明：原中间包结构存在明显的短路流,钢水停留时间偏短,死区体积分率偏高,不利于夹杂物上浮去除.同时,由于在高度较大的两湍流控制器间钢水不能流出,影响金属收得率.这种具有双冲击点的中间包,应按照对称的两个单流板坯中间包进行结构优化.采用小高度湍流控制器加上下挡墙的控流方式时,由于钢水流经路径增长和全混流体积分率增加,响应时间增长,死区体积分率显著减小至15%以下,有利于夹杂物上浮去除.同时,将小高度湍流控制器和门式开孔导流坝相结合,残钢量显著减小,有利于提高金属收得率.