六流H型通道感应加热中间包的结构优化

摘要：为解决六流H型通道感应加热中间包原型死区比例大,各流一致性差,第3流和第4流钢水短路流的问题,通过水模拟实验对中间包流场进行优化,同时采用数值模拟对中间包温度场进行了模拟。结果表明,在中间包内添加挡坝或在V形挡墙上开导流孔均可改善流体的流动状况。与原型结构相比,优化后的A4方案（V形挡墙上开2个水平倾角分别为36°、44°,孔径105mm,距包底分别为170和510mm的导流孔）总体平均停留时间延长了165s,死区比例降低了23.95%,各流水口之间的最大温差仅为0-5K,一致性显著提高。     

中间包感应加热的数值模拟

为了研究通道式感应加热中间包的加热效率和流场的分布情况,对通道式感应加热中间包进行电磁场、流场、温度场耦合计算分析,在此基础上提出了1种新的弧形通道设计方式。计算得出:直线型通道式感应加热中间包在加热功率1 000kW的情况下,升温速率可达2℃/min;而弧形通道的设计加热效率更高,平均升温幅度比直线型通道高2~5℃,且死区面积减小,浇铸区温度分布更加均匀。     

连铸中间包八字型通道感应加热与精炼技术的研发及应用

综述了连铸中间包通道式感应加热与精炼技术,介绍了国外发展概况,简要比较了等离子体加热与该技术的技术差异,简明地介绍其加热和去除夹杂物的工作机理,着重介绍了国内独立研发、具有自主知识产权的中间包八字型通道式感应加热和精炼技术及其特点,并以2个钢厂的应用案例验证了该技术的可靠性、可操控牲和安全性,以及其加热和去除夹杂物的良好冶金效果。     

通道倾角对感应加热中间包影响的数值模拟

以某钢厂单流双通道感应加热中间包为基础,建立了三维非稳态数学模型研究通道倾斜角度变化对感应加热中间包内流场、温度场及湍流强度的影响。结果表明:当通道倾斜角度为0°时,钢液流出通道后直接向上运动,容易发生卷渣及二次氧化,不利于稳态浇铸;当通道倾斜角度为4°时,在一定程度上缓解了钢液向上的冲击力,但也会冲击到表面渣层以及耐火材料前壁面;当通道倾斜角度为8°时,基本避免了卷渣及对耐火材料前壁面的侵蚀。通道倾斜角度为0°和4°时中间包浇铸区的温度分布基本相同,当通道倾角为8°时,浇铸区的温度比0°和4°时稍低,而且低温区范围更大;当通道倾斜角度为0°时,浇铸区上部的湍流强度比较大,不利于稳态浇铸;当通道倾斜角度为4°时,浇铸区耐火材料前壁面以及上表面处的湍流强度仍然较大;当通道倾斜角度为8°时,浇铸区的湍流强度较小,而且分布相对比较均匀。     

基于数值模拟的五流感应加热中间包流场优化

中间包配置感应加热器后的结构与原型中间包结构差异较大,不宜使用常规添加挡墙、挡坝或稳流器的方式优化流场.针对国内典型5流通道式感应加热中间包分流过热度高及边部流和中间流的温差大等问题,设计了改进方案,并通过数值模拟方法研究了不同结构的流钢通道对中间包流场和温度场的影响.结果表明,带有变径的分口式流钢通道的结构最佳,依此...     

加热功率对感应加热中间包影响的数值模拟

通道式感应加热是实现中间包低过热度浇铸有效方法之一,针对国内某钢厂单流通道式感应加热中间包,建立三维非稳态数学模型,研究通道加热功率对中间包内流场、温度场及夹杂物去除的影响规律。结果表明, 当中间包未受感应加热或加热功率超过800 kW时,钢水流动特性均较差;当通道加热功率为300、600或700 kW时,钢液流动特性良好。当中间包无感应加热时,浇铸区出现明显的温度分层现象;当加热功率为500~700 kW时,浇铸区温度分布均匀且基本消除了其右上方及右下方区域的温度分层。当加热功率在400~700 kW时,夹杂物去除率呈上升趋势;但当加热功率超过700 kW后,夹杂物去除效果变差,700 kW为最佳去夹杂加热功率。     

隧道式感应加热中间包加热过程数学模拟

采用数学模型方法，在不同包型条件下，对隧道感应加热中间包钢水加热过程进行了研究，探讨其有利于减少热损和温度调控的包型结构。     

通道式感应加热五流中间包流场的水力学模拟

 通道式感应加热能有效补偿连铸过程中间包钢水的温降,且具加热效率高、设备简单等优点,是近年来得到快速推广应用的中间包新技术。配置感应加热器后的中间包结构与常规中间包差异较大,其加热通道的设计对中间包流场具有明显影响。针对实际应用的某5流直通道感应加热中间包边部流和中间流温差大、钢水浇铸过热度偏高的问题,通过水模拟试验对该中间包流场进行优化,提出了一种新型的分口通道方案。该方案可将中间包的死区比例由原型的29.50%降低到20.33%,钢水平均停留时间较原型延长了40 s。工业试验表明,分口式新型通道设计中间包各流浇铸温度一致性得到改善,其中边部流和中间流的平均温差较原型降低了3.6 ℃,实现了感应加热中间包应用效果的进一步提升。     

单流双通道板坯感应加热中间包的数值模拟及工业试验

以某钢铁企业单流双通道感应加热中间包为原型,通过数值模拟与工业试验的方法,研究感应加热中间包内钢液流动、传热及夹杂物的去除行为。结果表明,当加热功率为400 kW时,钢液高速流过通道,温度由1 846 K升高到1 862 K,升温幅度为16 K,流出通道后在浮力作用下向上流动,到达浇注区顶部后向底部流动;随着加热功率的升高,钢液流过通道的升温幅度逐渐增大;流出通道的钢液温度高于浇注区内钢液的平均温度,浇注区温度逐渐升高。对于直径为50μm的夹杂物,当加热功率为400 kW,有感应加热中间包时其去除率高于无感应加热中间包时,去除率升高19.01个百分点;且通道内夹杂物去除率也高于无感应加热中间包,去除率升高31.41个百分点。对于每种尺寸的夹杂物,有感应加热的去除率均高于无感应加热;加热功率由400 kW升高到500 kW,夹杂物去除率小幅升高;所有尺寸夹杂物同时从入口释放,也可以得到类似的结论。工业试验表明,随着加热功率的升高,中间包水口的温度随之升高。与未使用感应加热相比,加热功率为400 kW时,试样的全氧质量分数降低幅度为15.3个百分点;加热功率为500 kW时,试样的全氧质量...     

通道式感应加热中间包的形状和内衬砌筑设计

通道式感应加热中间包的形状设计和内衬砌筑与传统中间包有着较大的区别,为获得最佳感应加热效率,提高金属收得率,减少耐火材料的消耗,对通道式感应加热中间包的形状设计中需特别注意的因素和砌筑特点进行浅议。设计实践表明,中间包的形状设计必须满足感应器位置的合理性,保证通道的最佳长度和多浇次使用;内衬砌筑需设置漏钢预报网线,保证感应器的安全使用。     

双通道感应加热中间包的三维磁流热耦合模型

 结合感应加热的中间包冶金是当前提升特殊钢连铸洁净度和质量稳定性的前沿技术。针对大方坯连铸用T型六流中间包,利用流动-传热耦合模型研究了控流装置对具有双感应加热通道中间包冶金行为的影响,首先获得了不开启感应加热工况下中间包的优化控流结构;进而通过对该结构进行电磁-流动-传热耦合模拟,研究了感应加热的控流和热补偿作用。结果表明,通过提高加热通道高度并配合双挡坝结构可进一步改善流体流动状况、提高各流一致性。其中,在不开启感应加热时,优化后中间包较原型死区比例由31.4%降低为17.6%,活塞区比例由19.1%提高为39.1%,平均停留时间标准差由99.6减小到40.3 s。开启感应加热后,中间包内流场有显著变化,通道出口钢液具有明显的上升流,这将有利于夹杂物的上浮去除。开启感应加热30 min后较未开启感应加热时中间包各出口平均温度由1 798.1升高为1 827.3 K,这表明感应加热可有效补偿钢水浇注过程中的热损失。这一功能有利于实现低过热度恒温浇铸,从而也有助于提高中间包控制铸坯洁净度和铸态组织一致性的综合冶金效果。     

中间包等离子加热

据“Steel Times”No.1,1992报道,为改善钢的质量,炼钢工艺进行了不断的改进,其中值得注意的一方面是中间包技术,随着生产的发展,目前中间包已成为钢水最终处理的炉子,并显著地影响着连铸产品的质量,在整个连铸过程中,中包钢水温度和成分均匀,能稳定铸机生产条件,使铸机在最佳拉速下进行操作,从而提高了铸机产量,减少     

中间包等离子加热技术在合金钢连铸中的应用

综合介绍了中间包等离子加热技术在合金钢铸坯质量改进方面的作用，指出了等离子加热技术在合金风连铸领域的应用现状及前景。     

连铸中间包等离子加热技术

本文简要地介绍了中间包等离子加热技术的特点、构成、发展概况和采用中间包等离子加热的好处。     

南钢13吨中间包流场模拟研究

通过利用模拟软件FLUENT,对南钢集团13吨中间包流场行为,经行三维模拟研究。分析出不同拉速下,中包内熔池流速及夹杂物能力。     

中间包等离子加热系统

中间包等离子加热系统邹晓鹿（包头钢铁设计研究院０１４０１０）１概述炼钢在不断地改进工艺技术以提高产量和产品质量，最重要的工艺成就之一是半成品钢的连铸。钢水冶炼、钢包精炼、铸机和结晶器设计方面的改进极大地提高了连铸生产。不断改进的焦点主要集中在中间包上...