中间包内流体流动及夹杂物去除的研究

采用湍流流动的数学模型方法,对板坯中间包内的钢液流动及夹杂物去除率进行了模拟研究。系统分析了在中间包内设置控流设备对钢液流动状态、平均停留时间以及夹杂物颗粒排除率的影响。结果表明,设置挡墙和坝后,中间包内有效防止了短路流,延长了平均停留时间,夹杂物整体排除率明显提高,大大改善了中间包的冶金效果。     

四流方坯连铸三角形中间罐水模试验

本文报导采用刺激响应法在水模上研究四流方坯连铸中间罐内钢液的流动模式,及其对温度分布、排除夹杂物能力的影响。结果表明:在无挡墙的情形下,中间罐各注流间温差大,夹杂含量高;设置适当的挡墙后,各注流间温度差基本消失,中间罐钢液注流中夹杂含量降低,2~#与3~#水口尤其明显。     

气幕挡墙中间包数理模拟及实践

根据武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂三分厂二流板坯连铸中间包的操作工艺参数,采用数学与物理相结合的模拟方法,对比研究了气幕挡墙技术对中间包内钢液流动特性及夹杂物去除的影响,并根据研究结果进行了工业试验.研究结果表明:采用气幕挡墙技术,可有效地改善钢液的流动状态,延长钢液的平均停留时间,降低死区体积,提高夹杂物去除率,适应超纯净钢中间包冶金的需求.     

挡墙与坝对中间罐冶金效果的影响

探讨中间罐内挡墙与坝对钢水流动的影响。通过在中间罐内设立挡墙和坝来改变中间罐内钢水的流场和温度场及钢水在中间罐内的停留时间，从而改善中间罐冶金效果。     

单流中间罐内钢液流动行为水力学模拟

以某厂单流薄板坯中间罐为研究对象，主要讲述了单流中间罐内钢液水力学模拟的理论、方法和实验内容。实验结果表明：中间罐在无流动控制时，存在明显的短路流及较大死区，经优化得到中间罐内控流装置方案，实验效果得到明显改善。     

鞍钢宽厚板坯中间包气幕挡墙研究

以相似原理为基础,通过实验室水模拟实验,对鞍钢单流宽厚板坯连铸中间包应用气幕挡墙进行了优化研究。水模实验主要研究了原型中间包和气幕挡墙、耐火挡墙不同组合方案钢液的流动特征,将实验确定的最佳方案在大生产上进行了工业试验。结果表明,工业试验和水模实验的结果具有一致性。中间包应用气幕挡墙提高了钢的洁净度,显微夹杂物降低了23.73%,大型夹杂物降低了28.15%。     

气幕挡墙中间包钢水流动的数值模拟

根据二流连铸1500mm×250mm板坯时中间包的操作工艺参数,采用欧拉两流体模型,多孔介 质模型和拉格朗日随机轨道模型,模拟计算了采用湍流控制器和气幕挡墙技术的中间包内钢液流动特性和 夹杂物的运动轨迹,并用Monte-Carlo法统计了夹杂物的总去除率。模拟结果表明,采用中间包气幕挡墙技术 可以有效改善钢液的流动特性,延长钢液停留时间,减小死区体积;当吹气量为0.90m³/h时,夹杂物去除率比 不吹气工艺增加15.6%     

板坯中间包内钢液流动特性

通过开展中间包控流装置布置的正交试验,研究了反应器结构对钢水流动行为的影响.着重探讨了不同尺寸中间包的控流装置布置规律及其对钢液流动行为和夹杂物去除的影响,定量化得到了双流板坯中间包控流装置布置与死区体积和结构影响因子D的关系.实验结果分析表明:中间包内部分活塞流体积不利于夹杂物去除,死区体积可准确反映钢液的洁净度水平;出水口抽吸作用对钢液流动行为影响较大,挡坝布置在距出水口1000-1300 mm时钢液流动形态较好,夹杂物聚集导致的水口结瘤率低至7.5%;0.0035相似文献   

板坯连铸双流73 t中间包控流装置优化的水模型研究

根据相似原理采用1:3水模型研究了238 mm×1 500 mm板坯双流连铸73 t中间包不同控流装置对流场的影响,以便得出最佳控流组合及优化的挡墙位置和高度。结果表明,采用双层湍流抑制器和下挡墙配合使用是双流中间包控流的较优组合,当下挡墙位置在模型中距长水口685 mm,高度为152 mm时,平均停留时间相对原型中间包延长了53.5 s,死区比例由27.9%减小到13.1%,较好地改善了中间包内流体的流动形态,有利于均匀钢液温度和夹杂物上浮去除。     

板坯连铸中间包钢液洁净度的水力学模拟和应用

为改善太钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸不锈钢板坯质量 ,通过水力学模拟研究了中间包内钢液的流动 ,并用直径 0 .5～ 1.0mm ,密度 0 .99mg/mm3 的聚苯乙烯塑料粒子模拟钢中直径 5 0～ 10 0 μm夹杂物的排除情况 ,确定了在中间包内设置挡渣墙和坝流控制方案 ,并进行 4 0 9不锈钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸板的工业试验 ,结果表明 :中间包设置挡渣墙和坝后 ,铸坯夹杂物总量比中间包无控流装置生产的铸坯降低 6 6 %。     

中间包气幕挡墙去除夹杂物的数值模拟

气幕挡墙技术是改善钢液洁净度的重要方法,吹入的气泡不仅可以改善中间包流场,还可以黏附去除夹杂物,大大提高夹杂物的去除率。采用Euler-Lagrange-Lagrange方法来研究钢液、气泡和夹杂物三相交互作用行为,该模型考虑了钢液与气泡、钢液与夹杂物、气泡与夹杂物之间的相互作用。在正常连铸条件下,研究了气泡黏附与吹气量对不同粒径夹杂物去除的影响。模拟结果表明,考虑气泡黏附的夹杂物去除率比不考虑黏附去除提高了19.12%～28.94%,气泡黏附夹杂物是去除夹杂物的重要方式之一,在气幕挡墙的研究中不可忽略。在本研究的吹气范围内,夹杂物的上浮去除率和黏附去除率都随着吹气量的增加而增大。与传统的挡墙挡坝中间包相比,使用气幕挡墙取代传统挡坝更有利于夹杂物的去除。     

带过滤器63t中间包钢液流场的物理和数学模拟

通过采用几何相似比0.29:1的水模型和数学模型分别对(a)湍流抑制器和挡墙+坝(原结构),(b)湍流抑制器,挡墙+坝和过滤器,以及(c)湍流抑制器,挡墙和过滤器3种结构两流板坯连铸中间包钢液流场、温度场和夹杂物运动轨迹进行模拟研究。结果表明,原中间包结构(a)活塞区体积偏小,死区体积偏大;加入通道式钢液过滤器(b)后短路流基本消失,中间包死区减小6.83%,钢液的平均停留时间由287.04 s延长至373.76 s,有利于夹杂物的上浮去除,且过滤器的加入对钢液的温降影响不大;用钢液过滤器代替挡坝(c)后优化效果最为明显,中间包钢液平均停留时间由287.04 s延长至404.26 s,峰值时间由原来的95,4 s延长至190.8 s,死区体积由36.10%减小至8.76%。     

提高中间包冶金效率的研究与实践

通过建立物理模型对单流板坯连铸机中间包流场进行模拟,优化中间包控流装置。研究了挡墙、挡坝的数量和位置对中间包内钢液流场及停留时间分布(RTD)曲线的影响,提出了最优的"抑湍器+单挡墙+双挡坝"方案,使成品夹杂物含量大幅降低,明显提高了中间包的冶金效率。     

小方坯连铸中间罐内液体的混合与流动状态的研究

报导了采用刺激－响应法实验技术研究小方坯连铸中间罐内液体的混合与流动状态同中间罐形状与结构的关系；用聚乙烯塑料粒子模拟钢中夹杂物上浮率同中间罐形状与结构的关系。实验结果表明：小方坯连铸中间罐内液体的流动为活塞流，混返流及死区组成的混合模式；对于三流以上的小方坯连铸中间罐，宜选用三角形结构，其内设置适当的流股控制系统后，液体的混合与流动得到改善，各水口区流股特性趋于一致；停留时间长，罐内温度分布均匀     

连铸板坯中间包流场数值模拟

应用Fluent流体计算软件,采用湍流模型,对天钢板坯单流中间包内不同挡墙和钢包长水口之间的中心距离及不同的上下挡墙组合进行流场的数值模拟。结果表明:当中间包挡墙和钢包长水口之间的中心距离为1630mm且挡墙与挡坝之间距离为360mm时,中间包内部结构最为合理,既能使钢液成分与温度均匀又能最大限度的促进钢水中夹杂物的上浮去除,进而提高连铸坯的质量。     

气幕挡墙对430铁素体不锈钢中间包流场和钢水纯净度的影响

在430铁素体不锈钢中间包中使用气幕挡墙,利用模拟软件对中间包钢液流动特性进行数值模拟,对比使用气幕挡墙后钢水全氧含量和板坯夹杂物的变化。结果表明,采用气幕挡墙后,改变了钢液的流动方向,有效延长了停留时间,减少了死区;未使用气幕挡墙的430中包全氧含量为43.7ppm,使用气幕挡墙的430中包全氧含量为36.2ppm,降低了7.5ppm;使用气幕挡墙后,板坯中夹杂物数量明显减少,不存在大于30μm的夹杂物。     

板坯连铸单流中间包控流装置优化模拟研究

采用水力学模型试验,对太钢不锈钢板坯连铸单流中间包流场进行了模拟研究,并通过数值模拟进行验证,研究结果表明:该钢厂原型中间包流场存在严重问题,中间包内存在明显短路流现象,死区比例较大,钢液混匀效果差;通过正交优化试验得出最佳坝堰因素水平组合方案,使中间包流场得到改善;采用中间包气幕挡墙代替坝优化方案,使中间包流场得到进一步改善.根据水力学模型试验和数值模拟计算结果,结合钢厂实际情况,建议单流连铸中间包采用气幕挡墙代替坝的技术工艺,对于太钢不锈钢板坯中间包气幕挡墙最佳工艺参数:距离堰1 150 mm附近,底吹气量控制在120 L/min左右.     

酒钢板坯中间包等温钢液流场的数值模拟

 以酒钢板坯连铸中间包为研究对象,利用数学模拟方法,以挡墙与入口处、挡坝间的距离,挡墙和挡坝高度等为影响参数,对板坯连铸中间包流场进行优化设计,研究了中间包内钢液流场,对目前使用的中间包结构进行了优化,得出了有利于生产的设计数据。优化后酒钢二炼钢生产的铸坯在中板轧制时夹杂物缺陷下降了0.5%,提高了中间包的冶金功能。     

槽形中间罐水力模型试验研究

本实验采用正交设计法,以聚苯乙烯模拟中间罐钢水中非金属夹杂物的行为与加电解质电导率法测定钢水在罐内停留时间为指标,确定挡墙出流半圆孔径35mm,挡墙与矮墙间距100mm,矮墙高度130mm,挡墙之间间距800mm,液面高度400m 为最佳参数,取得钢水在罐内停留时间比无挡墙延长36～137s,模拟钢水中夹杂物上浮率为99.37%,比无挡墙降低钢中夹杂物60%。     

宝钢板坯连铸机中间包三维流场数模研究

本文开发了一个求解三维湍流Ｎ－Ｓ方程的计算机软件，根据宝钢板坯连铸机中间包的形状和操作参数建立了钢液流动的数学模型，并利用该软件进行数值计算分析中间包内钢液流动的合理性。宝钢现在使用的上，下挡墙结构的中间包，仍需改进，采用下，上，，下挡墙结构，更利于夹杂物上浮，均匀钢液温度。