板坯连顺内钢液凝固状态分析

作者开发的有限元分析方法,可用于计算连续铸钢过程中结晶器内坯壳生长情况及表面温度分析,并具有图形显示功能,操作人员可直观地观察钢水在结晶器内的凝固状态及出口坯壳厚度,该软件具有重要的实用价值。     

异型坯连铸结晶器内流动与凝固耦合数值模拟研究

针对马钢异型坯结晶器内的传输现象,建立了相应的数学模型.利用有限元软件ANSYS研究了异型坯结晶器内钢水流动规律,并耦合计算了钢水的凝固过程,其中凝固潜热的处理采用了等效比热法.计算结果和现场规律吻合,为现场工艺优化提供很好的参考作用.     

电磁制动结晶器内电磁参数对钢液流动行为影响数值模拟

采用数值模拟方法研究了电磁参数（上、下磁极间距和线圈电流强度）对结晶器内流场和钢/渣界面波动行为的影响。结果表明,全幅两段式电磁制动结晶器内上部磁极和下部磁极覆盖区域磁感应强度会相互影响,上部（下部）磁极线圈电流强度的增加,会导致对应的下部磁极（上部磁极）覆盖区域内磁感应强度增加;施加全幅两段式电磁制动可以显著抑制结晶器内钢液流速和稳定弯月面波动;当上、下磁极间距增大时,钢液射流对结晶器窄面的冲击强度增大,钢/渣界面处湍动能和钢液流速增大;随着上部磁极线圈电流强度增大,钢液射流对结晶器窄面的冲击强度基本不变,钢/渣界面处钢液流速和湍动能减小;随着下部磁极线圈电流强度增大,钢液射流对结晶器窄面的冲击强度略微减小,钢/渣界面处流速和湍动能减小。     

板坯连铸过程中钢液流动与凝固现象的数值模拟

针对板坯连铸过程,建立了钢液流动、传热、凝固的三维耦合数值计算程序,计算、分析了该过程钢液的流动、凝固特征,以及在浸入式水口区域和结晶器边部等局部区域钢液的流动、温度分布特点.计算结果表明,从浸入式水口出口注入的钢液,在流动的区域内形成2个空同分布的大循环区域,这两个循环区域中心的温度相对较低.上循环流在结晶器窄边附件由于拉坯的作用形成了小的狭长循环,同时有倒钩状温度分布情况.结晶器表面钢液的流动速度、湍动能分布大小以及F数,在一定程度上可以表征结晶器液面波高以及与铸坯质量的关系.     

马钢CSP薄板坯连铸结晶器流场的数值模拟

主要对马钢CSP薄板坯结晶器内钢液流场进行数值模拟,深入研究不同的水口插入深度与拉坯速度对流场的影响,实现稳定和提高铸坯质量的目的。     

板坯连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件Fluent,针对宝?#连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

板坯连铸机结晶器内钢液流场的数值模拟

基于流体力学的基本理论,利用商业软件fluent的,κ-ε湍流模型,实现了对结晶器内钢液流场的三维数学模拟.重点分析了浸入式水口的形状、插入深度、水口侧孔倾角以及拉速等工艺参数对结晶器钢液流场的影响.结果表明,对于断面为1280 mm × 180 mm的板坯结晶器,水口插入深度为150 mm,水口倾角为向下15°,拉坯速度为1 m/min时,结晶器内的流场较好.     

连铸结晶器内温度场的数值模拟

采用有限差分法计算连铸结晶器内的温度场。开发了新的计算程序,在计算中采用了不等长空间网格计算,克服了以往有限差分计算多采用等长空间网格的局限性,使该计算程序适合于不同尺寸的铸坯。计算所得结论与前人结果相符。     

浸入式水口底部开孔对结晶器内钢液流动和温度分布的影响

针对板坯连铸过程,建立了钢液流动、传热、凝固的三维耦合数值计算程序,计算、分析了浸入式水口底部开孔与否对连铸过程钢液的流动、凝固特征的影响.计算结果表明,浸入式水口下部的开孔可以有效地抑制下回流区的长度,有利于形成较为稳定的凝固坯壳,特别是可以防止一般水口在角部附近大面的拉漏.同时对于均匀断面温度有一定的作用,因此保留下部开孔是有益的.     

包钢大方坯连铸机结晶器凝固传热的数值模拟

根据包钢的现场条件,建立了大方坯连铸机结晶器内二维非稳态凝固传热数学模型,采用有限差分法对数学模型求解,得出结晶器中铸坯的温度分布规律和凝固坯壳生成规律,同时研究了拉坯速度对坯壳生成厚度的影响。     

板坯连铸结晶器内液面波动的水模型研究

以某厂板坯连铸结晶器为原型,采用1∶1的水模型进行实验,研究了不同工艺条件下工艺参数的变化对大板坯结晶器内流场表面波动的影响情况,提出了优化结晶器流场的工艺参数,为在实际生产中减少结晶器内卷渣提供了依据.     

Numerical simulation on inclusion transport in continuous casting mold

Turbulent flow, the transpor＇t of inclusions and bubbles, and inclusion removal by fluid flow, transport and by bubble flotation in the strand of the continuous slab caster are investigated using computational models, and validated through comparison with plant measurements of inclusions. Steady 3-D flow of steel in the liquid pool in the mold and upper strand is simulated with a finitedifference computational model using the standard k-εturbulence rondel. Trajectories of inclusions and bubhles tire calculated by integrating each local velocity, considering its drag and buoyancy forces, A ＂random walk＂ model is used to incorporate the effect of turbulent fluctuations on the particle motion. The attachment probability of inclusions on a bubble surface is investigated based on fundamental fluid flow simulations, incorporating the turbulent inclusion trajectory and sliding time of each individual inclusion along the bubble surface as a function of particle and bubble size. The chunge in inclusion distribution due to removal by bubble transport in the mold is calculated based on the computed attachment probability of inclusions on each bubble and the computed path length of the bubbles. The results indicate that 6%-10% inclusions are removed by fluid flow transport. 10% by bubble flotation, and 4% by entrapment to the submerged entry nozzle （SEN） walls. Smaller bubbles and larger inclusions have larger attachment probabilities. Smaller bubbles are more efficient for inclusion removal by bubble flotation, so Inng as they are not entrapped in the solidifying shell A larger gas flow rate favors inclusion removal by bubble flotation. The optimum bubble size should be 2-4mm.     

中薄板坯连铸保护渣研究

系统地研究了中薄板坯连铸保护渣的化学成分与理化性能，熔化温度、熔化速度和粘度的关系，探讨了保护渣中的Al2O3、F^-、碳质量分数及碱度的大小对保护渣理化性能的影响，得到了优化的保护渣成分，为开发满足现场工艺要求的中薄板坯连铸保护渣提供理论依据和指导。     

Water modeling of mold powder entrapment in slab continuous casting mold

The optimal parameters were determined by the water modeling of slab casting. It was found that there are mainly three types of mold powder entrapment in slab continuous casting, i.e., the entrapment caused by the shearing flow near the narrow face of mold, the entrapment caused by vortexes around the submerged entry nozzle (SEN), and the entrapment caused by the Ar bubbling. Both the velocity of the surface flow and the level fluctuation of the liquids are enlarged with increasing the casting speed, reducing the submersion depth of SEN, decreasing the downward angles of the nozzle outlets, and increasing the Ar flowrate, all of which in- crease the tendency of mold powder entrapment. Among the four above-mentioned factors, casting speed has the largest effect.     

Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟

基于凝固传热学理论,以300 mm厚Q345D板坯连铸过程为研究对象,建立了板坯二维凝固传热数学模型。利用等效比热法对凝固潜热进行处理,分析了拉速、过热度、二冷区喷水量以及二冷区长度变化对出结晶器坯壳厚度、铸坯表面温度等凝固参数的影响。结果表明,适当提高拉速、降低过热度和增加二冷段长度,可以促进连铸坯凝固,降低板坯缺陷,提高生产效率。     

超宽板坯包晶钢连铸初生坯壳应力的数值模拟

利用商业软件计算了超宽包晶钢连铸过程中初生坯壳所受应力.研究结果表明,由于包晶反应引起的体积收缩,包晶成分钢种的凝固坯壳表面应力显著大于非包晶钢成分钢种,在距铸坯中心约200～400 mm处应力出现极大值;随板坯宽度的增加,坯壳表面应力增大,应力极值点向坯壳中心方向移动;连铸工艺参数直接影响包晶钢表面应力大小,随过热度减小,拉速增加,结晶器冷却强度减弱,坯壳表面应力减小,铸坯表面裂纹发生概率降低.在本研究条件下,对断面为3 200 mm×150 mm的铸坯,适宜的过热度为15～25℃,拉速为1.2 m/min,结晶器宽面冷却强度为5 500 L/min.     

大方坯连铸过程中铸坯传热及凝固行为的研究

结晶器和二冷区传热对大方坯产品质量和铸机的生产率有重要影响，本文讨论了包钢引进的全国最大的方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区传热情况以及坯壳凝固生长，铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌，过热度和拉速对坯壳凝固和生长规律的影响，指出控制铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固未端的最主要因素是拉速，而电磁搅拌对其影响区内的传热和坯壳生长和铸坯温度亦有重大影响。     

不锈钢板坯连铸凝固特性的研究

分析了 2种不锈钢凝固时的结晶特性 ,模拟计算了连铸过程中不同拉速和不同二冷配水下铸坯温度场的变化 ,并分析了铸坯温度场的变化与铸坯质量的关系 总结出提高铸坯质量的二冷配水原则 ,为制定不同拉速下的二冷配水制度提供了科学依据