六流小方坯中间包流场优化水模研究

为改善某钢厂六流小方坯中间包钢液流场,净化中间包钢水以及改善钢水的温度分布,通过合理设计正交水模试验,考察各方案中间包死区体积、多流一致性等参数,以及两者的综合指标,表明影响该中间包流场综合特性的主次因素顺序为:孔径大小→导流孔倾角→挡墙位置→挡墙高度,其中导流孔径55mm,向上倾角30°,挡坝距中端400 mm,高度250 mm,此方案流场较为合理。     

酒钢方坯中间包冶金性能模拟评价

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液体的停留时间分布曲线(RTD),计算其平均停留时间及死区、活塞区和混合区的体积。     

六流连铸中间包结构优化的水模型实验

采用相似比为1:3的水模型,对莱钢六流连铸中间包流场进行模拟研究.研究结果表明:原型中间包内存在明显的短路流和旁路流,死区比例较大,混匀效果差,通过对挡墙结构和湍流抑制器的优化设计,使中间包流场得到明显改善.其中"V"字挡墙配改造2型湍流抑制器效果最佳,可使近水口的滞止时间增加约1倍,死区比例降低70%左右.     

六流连铸中间包内型优化水模试验

根据相似原理，采用水模试验，研究了某钢厂六流连铸机中间包的钢水流动特性，提出了中间包内型结构的优化方案。通过对比，解释了原中间包内型结构不合理的原因，说明了优化后的中间包对钢水质量及生产组织的改善效果。     

20t 3流T形中间包流场优化

依据相似原理利用水模型试验测定了20 t 3流T形中间包不同试验方案下的RTD曲线,通过分析各方案的RTD曲线和混合模型计算结果,得出中间包挡墙最佳优化方案;优化后中间包钢液混匀时间由近250 s降低至约100 s,平均停留时间由500 s以上提高到1 000 s以上,包内死区体积比由近60%降至约20%,实测各流钢液温度差由5.33℃降至1.17℃,50μm以上铸坯大型夹杂物均不超过6.5 mg/10 kg;钢中小粒径夹杂物尺寸基本不超过6μm。生产实践表明,中间包新挡墙设置有利于均匀钢液温度以及增大夹杂物碰撞上浮去除的几率。     

衡管水平连铸中间包流场分析

根据衡阳钢管水平连铸中间包的实际情况,采用1：1．5的相似比例建立水模拟系统,对水平连铸中间包内钢液流场进行研究．得出水平连铸中间包内钢水流场与弧形连铸中间包内钢水流场的主要区别,提出了优化水平连铸中间包钢水流动的方向。     

连铸中间包流场分析

介绍了连铸中间包内钢水的流动状态,通过对不同水模实验方案的对比,分析了中间包流场分布,最终确定了最佳的中间包结构,该结构用于唐钢薄板坯连铸中间包取得了较好效果。     

两流板坯连铸中间包结构优化水模实验研究

通过两流板坯中间包水模实验,研究了抑湍器以及不同控流装置的组合对中间包流动特性的影响.结果表明,合理使用抑湍器能延长开始响应时间,提高平均停留时间和活塞流体积.抑湍器和垱坝组合控流效果良好,且结构简单.由抑湍器、垱坝和挡渣堰组成的控流装置使中间包流场更加合理,优化后的中间包平均停留时间由原先的188 s提高到218 s,活塞流体积分数由3.50%提高到15.41%,死区体积分数由41.57%降低到32.15%.     

宣钢十二流中间包流场水模实验研究

依据相似原理进行了钢水中间包流场水力模型实验。采用"刺激-响应"实验方法,测定了不同结构中间包的RTD曲线,计算出了中间包各流钢水的滞止时间、峰值时间、平均停留时间和死区体积等数值,并据此分析和优化了中间包的内部结构。通过增加冲击区的体积,同时在两侧开2个导流口,改善了十二流T-型中间包流场,提高了其冶金功能效果。     

五流T型中间包内控流装置优化的水模型实验

通过水力学模型五流T型连铸中间包后发现,在现有的操作条件下,无控流中间包五个流的流动特性一致方面存在不足,尤其是近水口响应时间极短,从而影响夹杂物的上浮,甚至会造成铸坯中产生大型夹杂及温度的均匀性。设置合适形状抑湍器和“V”型挡墙会大大改善上述不足,如果两者合理搭配则效果更加显著,通过实验研究后,提出了优化的设计方案。     

五流连铸中间包结构优化的水模型实验

以国内某钢厂五流连铸中间包为研究对象,根据相似原理建立了1：3的中间包水模拟系统,考察不同内部结构对中间包流体流动特性的影响．研究结果表明：原型中间包内部结构不合理,各流水口之间的流体流动特性差异很大,存在较大死区．通过内部结构优化设计,使中间包流场得到明显改善,其中方案Ⅵ效果最佳,平均停留时间离散度最小,活塞区体积达23．84％,死区体积为10％,比原型下降了71．70％．     

Optimization of Two‐Strand Industrial Tundish Work with Use of Turbulence Inhibitors: Physical and Numerical Modeling

The paper shows the results of the research obtained by physical and mathematical modeling of steel flow and mixing in the tundish. Two‐strand continuous casting tundish was under consideration. It has been working in one of polish steel plants. The change of concast slab assortment was caused by the changeable market terms. So, the tundish with the new system of steel flow controller was needed. Up to now baffles with the notch have played this role. Their placement cause the excessive consumption of the lining of the tundish front line. As a consequence the turbulence inhibitor (TI) was applied. Four different types of this inhibitor were designed. As a result of the experimental measurements and numerical simulations, the RTD curves of F‐type were obtained. Basing on these curves time constants for examined types were determined. Additionally, the research results were complemented by the E‐type curves. The percentage participations of dead volume flow, dispersed plug flow, and well‐mixed volume flow were calculated. The research gives possibility to estimate the designed TIs and their influence on the tundish work.     

连铸中间包内夹杂物去除行为的水模型研究

通过选择乳状液滴模拟夹杂物和连铸中间包水模型实验,考察了控流装置、浇铸速度、夹杂物粒径对中间包内夹杂物去除行为的影响规律.结果表明:挡墙-挡坝组合控流夹杂物去除效果最佳,中间包内强湍流区夹杂物的碰撞聚合以及向上和表面流速的增加是主因;中间包注流区加入抑湍器,虽然其流体流动特征发生改变,但对夹杂物去除率的影响并不显著;较高的浇铸速度下,单纯靠控流装置的优化已不能很好地改善夹杂物的去除效果.     

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.     

六流中间包钢液流动行为水模实验研究

课题源于中间包流场的改进,目的是净化中间包钢水以及改善钢水的温度分布.通过水力学模型进行模拟,实验表明影响六流中间包流场的导流孔的主次因素顺序为:导流孔孔径>导流孔倾角>导流孔高度.导流孔高度150ram、倾角30°、孔径25mm时流场最优.     

吹氩连铸中间包内钢液流动特性的水模型实验研究

建立了模拟连铸中间包底吹氩流动过程的水模型.通过测定分析水模型的RTD（停留时间分布）曲线研究了吹气流量、吹气位置及控流元件对中间包内流动特性的影响规律,并对此进行优化.结果表明：条形透气梁安放位置对中间包内的流动特性影响最为显著,均匀开孔的多孔挡墙和条形透气梁喷吹氩气二者的配合使用能获得理想的流动特性.     

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。     

Analysis of the mathematical model of the gas bubbling curtain injection on the bottom and the walls of a continuous casting tundish

In the present work, the behaviour of a gas bubbling curtain (GBC) in the continuous casting tundish of industry is studied by using a physical model in the scale of 1:3. This study was made with the following configurations of gas injection inside the tundish: no gas injection, gas injection on the bottom and combined gas injection (CGI) on the bottom and the walls. Mathematical simulations were performed using the Eulerian approach. Mathematical modelling was also used to determine the residence time distribution curves (RTD curves). For the validation of the mathematical model, experiments were made using the physical models to obtain the homogenisation time of salt solutions. All of the results were validated by the experimental results of the RTD curves. The plug flow fraction remained almost constant when gas injection was used on the walls, however the mean residence time and the dead volume fraction, increased and decreased, respectively. The CGI on the bottom and walls allowed the entire cross-section to be covered with the GBC which acted as a barrier to the passage of inclusions.