薄带连铸钢包对钢水温度影响因素研究

针对薄带连铸使用的钢包,结合其工序运转情况,建立了钢包及钢水的耦合传热模型。传热模型详细分析了预热、装钢、静置、吹氩及浇铸时钢包内衬温度的变化情况。在该模型中,利用变形几何(移动网格)技术考察了钢水液位下降过程中钢水对内衬传热的变化。此外,钢包吹氩模型中,综合考虑了氩气吸热和吹开表面形成裸露圆时形成的散热情况。在对比参数中,考虑了不同预热温度、转炉出钢温度、吹氩量、浇铸时间下,钢包内钢水及包衬的变化情况。从结果来看,吹氩量对温降的影响显著。     

节能型加盖钢包钢水热耦合数值模拟研究

以钢厂生产用100 t钢包为研究对象,对静置过程的耦合场进行数值模拟研究,运用Fluent软件对钢包静置过程的温度场进行数值模拟计算,得到钢包加盖前后的温降变化曲线,分析包盖对钢包温度场的影响;设置钢包静置时间分别为10 min和60 min,分析静置过程包衬温度变化曲线。结果表明:钢包在前10 min温降比较快,而随着静置时间的延长,钢包温度下降的趋势变缓。钢包全程加盖技术节能效果显著,转炉出钢温度损失平均减少15℃,每吨钢成本降低0.8元以上。     

钢包包衬侵蚀对内衬温度和钢水温降的影响

为了研究包衬侵蚀对钢水温降的影响规律,通过ANSYS有限元软件以及ParaMesh网格随移技术建立了考虑包衬侵蚀的钢包传热计算模型,研究并分析了包衬侵蚀对包衬及钢水温度的影响规律。结果表明,包衬侵蚀对包衬温度影响较大,在相邻两个修包周期内,包衬侵蚀造成渣线和包壁的包衬内部(工作层与永久层交界处)温差为14～114 K;包衬侵蚀导致包壳外表面温度升高,包壳向外散热增加,与此同时,包衬受侵蚀变薄,蓄热减少,两者同时作用导致包衬侵蚀对钢水温降影响不大,最高不超过1 K,在实际生产中可以适当地忽略钢包侵蚀对钢水温降的影响。     

炼钢 精炼 连铸过程钢包热状态测试研究

测试了宝钢炼钢厂炼钢 精炼 连铸过程钢包的热状态;研究了钢包在各个周转阶段的包衬温度分布及其变化规律。测试结果表明,在钢包的第1和第2个周转过程包衬吸热和蓄热明显,该阶段应考虑钢水温降的热补偿。在钢包的第3和第4个周转过程中,包衬各点的温度变化较为平缓,表明从第4个周转开始,包衬温度变化处于一种动态平衡的循环过程。     

炼钢-连铸过程300 t钢包热状态测试研究

对宝山钢铁集团公司炼钢厂炼钢-精炼-连铸过程钢包的热状态进行了测试,研究了钢包在各个周转阶段的包衬温度分布及其变化规律.测试结果表明,在钢包的第1和第2个周转过程包衬吸热和蓄热明显,该阶段应考虑钢水温降的热补偿.在钢包的第3和第4个周转过程中,包衬各点的温度变化较平缓,表明从第4个周转开始,包衬的温度变化处于一种动态平衡的循环过程.     

基于传热反问题的钢包热状态跟踪模拟

现代化高效连续炼钢的关键是钢水温度控制,钢包热状态是钢包周转过程中钢水温降的重要影响因素,因而烘烤结束时的钢包热状态至关重要.由于钢包内部温度较高,生产场地布局复杂,电子原件的使用寿命较短等原因,传统的实测法和数值模拟等方法都无法实现包衬内部实时接触式测温.针对上述情况,文章运用有限差分法正向求解包衬温度场,再建立非稳态的钢包传热一维数学模型,采用Fluent软件模拟火焰温度场,用传热反问题研究方法以钢包易测量的包壳温度为已知条件,对包衬温度分布进行数学反演,并通过计算机C#语言对210t钢包烘烤过程进行智能化模拟追踪,编写了烘烤过程的温度场实时监控软件,为钢包调度和编制合理的烘烤制度提供了一个切实可行的新方法.      

蓄热式烘烤对160 t钢包衬温度均匀性的影响

通过160t钢包蓄热式烘烤实验和数值模拟，得出在给定烘烤时间内，当气体不经预热时包衬平均烘烤温度为1220K，包衬圆周温差大于80K；空气-煤气预热至1273K时，钢包烘烤温度可达1300K，包衬圆周温差小于20K。采用助燃空气和煤气双预热蓄热式燃烧技术有利于提高钢包烘烤效率和包衬温度。     

绝热层对钢包热行为的影响

建立了基于有限元法的钢包二维传热模型,运用Ansys软件对钢包在不同绝热层厚度情况下的热状态及保温性能分别进行了模拟计算.有绝热层的钢包可以明显地提高自身的保温性能,且随着绝热层厚度的增加,保温效果愈加突显,但幅度越来越小.与无绝热层的钢包相比,在绝热层厚度达到20 mm时,钢包预热时间缩短约1 h,节约煤气消耗1000 m³,降低钢水温降约6℃.在热饱和阶段,钢包外壁温度平均降低了100℃,包壁散热减小,1h可以节能1255680kJ,折合标准煤43kg.最后利用现场实测数据进行了验证,结果表明模拟结果正确可信.     

覆盖剂和保温层对钢包钢水温降影响的数值模拟

通过建立数学模拟研究了添加覆盖剂和保温层对钢包静置过程中钢水温降的影响。结果表明:钢包静置过程中,钢水通过其上表面及钢包的包衬向外界传递热量,钢水温度下降。添加保温覆盖剂可使钢水上表面热损失大幅度下降,从而有效减小钢水温降。添加保温层可有效减小钢水通过钢包包衬向外界环境散失的热量,从而有效减小钢水温降。     

Steel Temperature Compensating Model With Multi-Factor Coupling Based on Ladle Thermal State

Combined with the parameters of the production process of a steel factory, numerical simulations for a new ladle from preheating to turnover are conducted using the finite element analysis system software （ANSYS）. The measured data proved that the simulated results are reliable. The effects of preheating time, thermal cycling times, and empty package time on steel temperature are calculated, an ideal preheating time is provided, besides, based on the analysis of a single factor and use the nonlinear analysis method, a steel temperature compensating model with di- versified coupling factors is proposed, with the largest error of the present coupling model at 1. 462 ~C, and the er- rors between actual and target steel temperature in tundish after the model is applied to practical production are basi- cally controlled within -4-6 ~C, which can meet the accuracy of the manufacturer and has a practical guiding significance for the production in steelmaking workshops.     

钢包烘烤温度场的数值仿真与优化

为优化某厂的钢包烘烤制度,耦合了烘烤过程中流体流动、燃烧和换热过程,建立了用于数值计算的三维数学模型,利用计算流体力学软件FLUENT,采用有限差分方法和修正的速度一压力耦合算法SIMPLEC,计算了钢包内的燃烧现象,重点分析了不同煤气流量下钢包内煤气燃烧温度场的变化规律,并进行了试验验证。结果表明,煤气流量800m^3／h时,烘烤温度较为理想,并且烘烤均匀性好,是提高炉壁温度的最佳流量,计算结果与试验结果基本吻合。提出了可供现场参考的烘烤工艺参数。     

炼钢厂钢包红包出钢率的影响因素仿真简

 钢包红包出钢率的提高对优化钢包热状态、降低转炉出钢温度以及保证铸机恒拉速浇注都有重要意义。首先分析了炼钢厂钢包周转过程,然后建立了钢包周转过程的仿真模型,运行仿真模型并分析了空包时间、热修时间和修包包龄等因素对红包出钢率的影响,特别研究了钢包周转率与红包出钢率的关系。仿真结果表明：红包出钢率随空包时间增加而降低;日产45炉典型钢种时,随着热修时间增加,红包出钢率由94%减少到45%;修包包龄越高,红包出钢率增加越明显;同时,随着红包出钢率提高,钢包周转率在一定程度上也有所提高。仿真结果对炼钢厂提高红包出钢率和优化能源消耗具有重要指导意义。     

170 t钢水罐的热 结构应力耦合分析

以武钢第一炼钢厂170 t钢水罐为研究对象,采用参数化有限元法、借助有限元前后处理软件HyperMesh和计算软件ANSYS,对其不同工况下的热 结构耦合应力进行仿真,得出钢水罐的温度场和热应力场分布,为钢水罐的设计和使用提供了依据。     

A Model for Predicting the Melt Temperature in the Ladle and in the Tundish as a Function of Operating Parameters during Continuous Casting

A mathematical model for predicting the melt temperatures in the ladle and in the tundish during continuous casting has been developed. First of all, a chain of models was created for the following stages of the ladle cycle; the preheating of the empty ladle, filling of the ladle, period in the ladle furnace, waiting period prior to casting, the casting period, and, finally, the free cooling period of the empty ladle. Models, written in CFD code, were used in sequence so that each simulation continued from the results of the simulation of the previous stage. An intermediate model was constructed to estimate the outlet temperature of melt drained from the ladle. Then the work was continued by performing simulations in the tundish, using as input the temperature of the simulated melt feed from the ladle and, as an initial condition, the temperature field of the remaining melt in the tundish. The final model “TEMPARV3” was created and tested by means of measured tundish data received from a steel plant. By means of statistical analysis the coefficients of correlation between the test data and model data at the start, in the middle period, and at the end of casting were calculated to be 0.9, 0.92 and 0.87, respectively. So, the most effective predictive power of the model in the tundish by means of a sequential casting schedule is realized during the middle period of the casting process. The model is applied interactively by a user interface, which expresses the predicted melt temperatures numerically and with graphical curves. The predictive model can be used off‐line as a tool for scheduling the stage operations in advance. The program may be utilized on‐line to estimate the superheat needed and to control periods of the operation. In extreme cases, when the model alerts the operator about the danger of superheat loss having a critical effect on casting, the operator has a chance to take adjustment measures. In addition to production work, the model could be of benefit for studying changes in operating parameters, for training operators, and for use as a “low‐cost computational pilot plant” in process development in general.     

37Mn5连铸钢水的温降规律

结合37Mn5连续铸钢的生产实践,采用控制容积法,模拟了钢包内钢水温度随时间的变化规律,并应用统计回归和神经网络法预测了钢水从钢包到中间包过程的温降规律,结果表明,现行连铸钢水在中间包内的平均过热度为30℃,高于过热度的最佳值,不利于实现高拉速,高质量,确定连铸钢水从钢包到中间包温降值为25℃;按最佳过热度控制的钢水到达大包回转台时的温度为：第一炉TL＋（51－60）℃,连浇炉TL＋（41－50）℃。     

宝钢炼钢厂300 t整体钢包热循环实测研究

对宝钢炼钢厂 300 t整体钢包的整个周转过程热状态进行了跟踪测试,对各阶段的测试结果进行了分析,并得出了周转过程各阶段钢包包衬温度变化规律.在此基础上提出缩短烘烤时间,加盖保温等提高热循环效率的措施.     

基于侧板测温的烧结过程热状态研究

剖析了烧结过程气-固相热交换和物理化学变化,将烧结过程热状态分解为竖向、纵向和横向三维空间上的热状态分布。在不考虑横向烧结非均匀性的情况下,将烧结过程热状态描述为料层各带厚度的分布和迁移速度的变化。采用非接触式红外线温度扫描仪测量烧结机台车侧板竖向温度,利用侧板温度与料层温度对应的变化特性,建立了料层各带的划分模型,通过工业试验优化了侧板温度划分的层数,并取得了良好的应用效果。