中间包内钢水净化技术

近年来对薄板等的质量要求日趋严格，希望尽可能地减少夹杂物数量，特别是在中间包内使钢水净化，对提高产品质量及防止浸入式水口堵塞显得至关重要。中间包除了能够向连铸机各流分配钢水外，还能使夹杂物在中间包内上浮分离，从而使钢水得到净化。但是连铸时由于炉渣卷入以及钢水被空气氧化，使中间包对钢水的净化机能大大恶化。新日铁八幡厂第3炼钢车间1号连铸机（2流，中间包容量60t）通过试验，确认使中间包内钢水净化的关键是：（1）防止钢水被空气氧化。实验室实验证明，在钢水表面覆盖低熔点保温材料能有效防止钢水氧化，这种低熔材…     

连铸中间包内流场与夹杂物运动的数值模拟

针对某钢厂方坯连铸中间包,应用数学模拟的方法进行了控流装置的研究,采用Fluent软件计算了中间包的流场、夹杂物的运动以及不同粒度、密度夹杂物的去除率。结果表明,中间包内设置一定的控流装置能够明显改善钢液的流动,提高夹杂物的去除率,尤其对小粒度夹杂物去除率的影响尤为显著。     

通道式感应加热中间包流场物理模拟研究

根据相似原理采用1:2水模型研究了断面为1300 mm×2.2 mm的薄带感应加热连铸中间包内钢液的流动特征。通过测定中间包在有无挡墙条件下,中间包出口处停留时间分布曲线,计算其平均停留时间,死区,活塞区和全混区的体积分数。结果表明,采用上下挡墙的组合方式能有效地改善感应加热中间包内的流场。距离通道出口处380 mm设置高度为100 mm的挡墙,在通道上方设置高度为420 mm的挡墙后,使中间包内的死区体积分数由16.2%降低到5.4%,中间包内钢液的平均停留时间由797 s提高到900 s,短路流现象基本消除。     

连铸中间包内湍流控制器控流过程的数值模拟

采用ANSYS-CFX软件,针对宝钢4#连铸机中间包结构和操作工艺参数,进行了流动与传热耦合过程的三维数值模拟,并用水力学模拟进行验证。分析比较了无任何控流装置和有控流装置下的钢水流动以及RTD曲线,结果表明：设置湍流控制器可以使中间包内钢水流动死区减少,活塞区增大,更有利于夹杂物的去除。     

连铸机中间包内的流体流动

研究出一个表示连铸机中间包内的湍流流动和混合的数学模型,该模型包括求解三维湍流Navier-Stokes方程和K-ε两方程的湍流模型.对矩形断面中间包的流动参数和停留时间作出了预报,然后又用这一模型预报一般工业用的中间包流场,这种中间包的侧墙是稍有倾斜,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.对中间包内的流场的认识也是设计最优化的依据.     

八机八流中间包内夹杂物运动行为数值模拟

采用数值模拟软件,选择多相流模型,模拟八机八流中间包内钢液,分析了夹杂物在中间包内钢液流动情况下的运动轨迹,探讨了50、100、150和200μm 4种尺寸夹杂物在钢渣界面的分布情况,定量化计算四种尺寸夹杂物在八机八流中间包内的去除率。结果表明,四种尺寸夹杂物进入八机八流中间包的含量均为0.01%,其去除率分别为6.5%、65%、71.25%、88.5%。表明大尺寸夹杂物更有利于去除,3、6号出口的设置有利于小夹杂物的去除,1、8号出口的设置有利于大尺寸夹杂物的去除。     

连铸中间包通道式感应加热技术

连铸实践表明,低过热度的恒温浇注对获得良好的铸坯质量和稳定操作是非常重要的。但是在连铸过程中,中间包存在各种热损失,需要外部热源加以补偿,其中之一是中间包通道式感应加热技术。综述了中间包通道式感应加热技术的设备构成、加热原理、流动特征、夹杂物去除机理及使用效果等。     

钢包引流砂对中间包钢液洁净度的影响

为了研究钢包引流砂对中间包钢液洁净度的影响,对国内某大型钢厂使用的钢包引流砂对钢液中氧含量的影响进行了计算分析,同时对该厂的中间包渣样进行计算分析。经过计算得出钢包引流砂在开浇完成后随着钢液进入中包后滞留在中间包熔渣中,熔渣的氧化性会有所增加,由于氧在熔渣和钢液中的含量是成正相关的,钢包引流砂会增加钢液中氧含量,进而增加钢液中的氧化物夹杂,降低了钢液的洁净度。     

连铸中间包通道式电磁感应加热数值模拟

中间包作为连铸的中间环节,起着承上启下的作用。如何控制中间包浇铸钢水温度是连铸生产的关键环节。运用有限元软件ANSYS对通道式中间包感应加热进行模拟计算分析,通过控制中间包的钢水出口流速计算得到钢水通过通道的时间,从而得到中间包钢水的温升速度,有效地补偿了钢水散热造成的温降,保证钢水具有合适的浇铸温度。通过参考文献间接验证了此模拟过程的有效性。     

连铸中间包内钢液流动与传热耦合过程的计算机模拟

在开发描述中间包全内钢度流动与热三维耦合数学模型的基础上，对实际中间包内的流动和传热和过程进行了计算机模拟仿真研究，考察有了／无流动控制情况下，自然热对流对中间包内钢液流动行为的影响，对流动控制装置的功能进行了分析与讨论。     

中间包气幕挡墙的夹杂物行为研究

介绍了中间包气幕挡墙的工作机理,分析了气幕挡墙对中间包内钢水流场和夹杂物的影响,气幕挡墙的位置和吹气量等对其冶金效果会产生显著的影响,认为设计合理的气幕挡墙可以改善中间包内钢水的流场,延长钢水停留时间利于夹杂物的上浮。另外,通过微气泡的吸附作用50μm以下的夹杂物去除概率明显增加。     

底吹氩中间罐夹杂物运动行为的数模研究

采用欧拉一拉格朗日随机轨道模型及Monte-Carlo法,利用CFD软件,对中间罐内夹杂物颗粒运动轨迹及去除率进行了数值模拟研究.计算结果表明:中间罐底吹氩技术,可以有效促进夹杂物的去除,特别是50μm小颗粒夹杂物去除率显著增加;吹气量及吹气位置对底吹氩中间罐内夹杂物颗粒去除率有重要影响,当吹气量为0.90m3/h,吹气位置距离中间罐入口中心1600mm时,夹杂物总去除率最高.     

选尾矿生产双快型砂水泥的研究

铝土矿选矿－拜耳法是合理利用我国中低品位铝土矿生产氧化铝的一种新工艺，但选矿过程 中产生的尾矿带来的推存、环保等问题急待解决。为此，我们开展了利用选尾矿生产双快型砂水泥熟料的研究。结果表明：用选尾矿生产双快型砂水泥具有节能、降耗，提高矿石的综合利用率等优点。     

砂型铸造砂铁比降低方法研究

随着目前铸造市场形势的变化,原辅材料价格的不断上涨以及铸件价格的下降,砂铁比已经成为铸造生产中降低生产成本的一项非常重要的指标,降低砂铁比即降低型砂用量,同时降低树脂固化剂的使用量及再生砂的周转效率。主要通过近几年降低砂铁比工作经验的总结,通过对产品进行结构分类,对各类产品总结出一套降低砂铁比的工装设计方法及操作方法,为后期降低砂铁比工作提供指导。     

中间包吹气的水力学研究

以相似原理为基础,用水力学模型研究吹气对一流板坯中间包过程的影响.实验结果表明,吹气显著地改变了中间包内流体的流动特征;当不吹气时,流体在中间包内的平均停留时间较短,死区体积较大,不利于夹杂物的去除;吹气以后,气流上升形成气幕挡墙,增加了平均停留时间,缩小了中间包的死区体积,有利于夹杂物的去除.在3号位置使用A型透气砖,吹气量在150NL/h时,中间包内的流场最佳.     

连铸中间罐流场的数值模拟研究进展

讨论中间罐内钢液流动的数学模型、边界条件、求解方法,综述国内外用数学模拟法研究各种中间罐冶金技术对钢液流场的影响,提出进一步研究的发展方向.     

控流装置对中间包流场影响的水模型研究

以相似原理为基础,建立1[∶]3的水模型,对某钢厂二流板坯连铸中间包进行研究。对挡坝孔大小及位置优化试验表明,随孔径的增加,平均停留时间先增加,后减小,孔径为90～120 mm左右时,平均停留时间最长;孔高和孔底与挡坝底部距离共同影响钢液在中间包内的平均停留时间和死区比例,总体来讲孔高较小对改善流场更有利,在挡坝的基础上添加小挡坝并不能有效延长钢液在中间包停留时间,但较高的小挡坝能有效增加钢液的滞止时间;优化后中包较原型中间包平均停留时间增加40 s,死区体积由原来的19.5%下降至9.0%。     

中间罐工作衬碱性化与钢液过滤技术的研究

介绍连铸中间罐工作衬及氧化钙陶瓷过滤器的开发研究和应用情况，实践表明它们的应用可提高铸坯质量。     

连铸中间包内钢液流动、传热及夹杂物行为的研究

建立基于黏性流体力学的流体流动、传热及夹杂物传输模型,以首钢第三炼钢厂2号连铸中间包为研究对象,采用数值分析的方法,进行了连铸中间包内钢液流体流动、停留时间分布及夹杂物传输行为分析.