宽板坯结晶器浸入式水口结构优化的数值模拟

以某钢厂宽板坯连铸结晶器为研究对象,利用商业软件PHOENICS建立一个三维有限差分模型,模拟宽板坯连铸结晶器内钢液的流动分布.通过分析水口底型、倾角、插入深度等工艺参数对钢液面波动、流股对结晶器窄面的冲击力及涡心高度的影响,得出适用于宽规格结晶器的合理的浸入式水口.通过研究,为优化宽板坯结晶器内钢液的流场及浸入式水口的设计提供了科学依据.     

宽规格板坯连铸结晶器浸入式水口的数值模拟

利用Fluent计算软件建立三维数学模型对马钢板坯连铸结晶器内钢液的流场和温度场进行数值模拟研究,并进行正交试验,分析了水口浸入深度(150～190 mm) 、水口侧孔倾角(-10°～-16°) 、水口侧孔与中孔的截面积比值(2,2～3.2)对拉速0.9 m/s,230 mm×1800 mm结晶器内钢液流动的影响。研究结果表明,水口浸入深度和倾角对结晶器液面波动F数和凝固坯壳厚度的影响较为显著。对于浇铸断面230 mm×1800 mm的结晶器浸入式水口的最佳工艺参数为:浸入深度170 mm、水口侧孔倾角13°、侧孔出口与中孔面积比2.7。     

板坯连铸结晶器浸入式水口工艺参数的模拟正交试验

利用流场计算机软件PHOENICS 3.4建立的三维有限差分模型模拟邯钢 16 2 4mm× 2 2 8mm板坯连铸结晶器内钢液的流场和温度场 ,并采用正交试验方法对影响钢液流动的主要因素 :水口浸入深度、倾角、水口内径和侧孔截面积进行研究和分析。结果表明 ,水口浸入深度和倾角对冲击点温度指标和液面卷渣指标影响显著。该板坯连铸结晶器浸入式水口最佳工艺参数为 :浸入深度 12 0mm ,倾角 15° ,内径 6 3 75mm ,侧孔截面积 6 0mm× 6 5mm。     

连铸板坯结晶器浸入式水口试验研究

结合某厂两种断面的结晶器内腔尺寸,采用１：０．６水模型研究方法,系统地研究了浸入式水口结构参数,吹气量、拉速等工艺操作参数同结晶器液面波动、流股对结晶器窄面的冲击力及涡心高度之间的关系,得出了适用于两种断面的合理的凹型浸入式水口,并利用水模拟实验和工厂试验进行了对比研究,结果表明,应用凹型浸入水口取得了良好的效果。     

方坯连铸结晶器浸入式水口结构类型的研究

应用流场计算软件PHOENICS及水力模型,模拟了方坯连铸结晶器内钢液的流场和流动分布。在此基础上模拟计算了几种不同形式的水口对流动形态的影响,并用水力模型试验进行了验证。通过数值模拟,为优化结晶器内钢液的流场以及浸入式水口的设计提供了科学依据。     

高拉速板坯连铸结晶器浸入式水口的水模型研究

利用染料示踪法,采用波高传感器和旋桨式流速仪在全比例水模型中研究了四种浸入式水口(A型:凹型,15°(上角度)-15°(下角度);B型:凸型,15°-15°;C型:凹型,40°-15°,D型:凸型,40°-15°)下板坯连铸结晶器内的流场和液面特征.发现采用凹型水口时结晶器液面的波动与表面流速均小于凸型水口.凹型水口F的表面流速变化的功率(频率为0.03~0.1Hz)比凸型水口小约50%,所以凹型水口更有利于减少结晶器内卷渣的发生.在高拉速条件下(拉速为1.8m·min^-1,较大的水口出口上角度有利于抑制水口出口流股的漩涡流,进而减少剪切卷渣的发生.四种水口中C型水口条件下结晶器液面的表面流速最小,约为0.27m·s^-1,为提高拉速留有较大余地,所以适合高拉速连铸的最佳浸入式水口为C型.     

宽板坯连铸结晶器SEN结构和操作参数优化试验研究

以宽板坯连铸结晶器的4种断面宽度为原型,采用1∶1水模型进行试验,得到了在结晶器液面波动较合理时,倾角、底部形状和吐出孔数量等最优的浸入式水口结构参数,以及水口浸入深度、水口吹气量、拉速范围等最优的工艺操作参数.     

浸入式水口对超宽板坯结晶器内流场影响

针对超宽板坯连铸生产情况,进行了超宽板坯连铸结晶内钢液的流场分布模拟分析,研究了不同水口倾角、侧孔开口面积、插入深度及拉速等参数条件对结晶器内流场的影响。     

宽板坯连铸结晶器内钢液流动的数值模拟

结合水模型实验,应用商业软件Phoenies模拟230 mm×2 000 mm连铸坯结晶器内钢液流场。研究了浸入式水口底型、插入深度、出口倾角等工艺参数对钢液面波动及流股对结晶器窄面冲击力的影响,并用水模型实验进行验证。结果表明,合理的浸入式水口结构尺寸和工艺参数为:凹底结构、插入深度120 mm、倾角15°。     

薄板坯连铸结晶器内浸入式水口优化模拟研究

根据国内某钢厂薄板坯连铸机条件（断面1600mm^2×70mm^2;拉速3．0m／min-6．0m／min）,采用物理模拟和数值模拟的方法对所设计的水口进行实验,对实验所测的液面波动、冲击压力、冲击深度和保护渣覆盖结果进行分析,得出水口参数的影响规律及实验优化结果：认为5号方案的实验效果最为理想。     

宽板坯连铸结晶器内液面波动的水模型研究

以某厂宽板坯连铸结晶器为研究对象,采用1∶1水模型进行实验,研究了拉速、浸入深度、水口倾角、水口出口面积等工艺参数对结晶器内流场和液面波动的影响,以优化工艺参数,为在实际生产中减少卷渣提供依据.结果表明:随着结晶器宽度、拉速的增加,液面波动明显增大;采用较大的水口出口面积和浸入深度,可以抑制液面波动,避免卷渣.     

宽板坯连铸机的特点与铸坯质量控制

介绍了南京钢铁集团有限公司新建宽板坯连铸机的主要设备技术参数和技术特点，论述了连铸坯质量控制的工艺措施，如结晶器内钢液面稳定控制，振动与振痕控制，钢水流动控制等。     

板坯连铸机浸入式水口结构优化的水模研究

通过水力模型实验,研究了水口结构对南钢板坯连铸机结晶器内钢水流动特性的影响.研究结果表明:使用现有水口结晶器内液面波动大且存在明显裸露并有严重的卷渣现象,适当增加浸入式水口出口面积,在不改变水口其它结构参数和插入深度条件下,能够获得液面波动小,保护渣覆盖良好且没有卷渣的钢水流动特性,不仅能够实现提高拉速的要求,还能提高铸坯质量.     

薄板坯连铸保护渣冶金性能实验研究

对5种薄板坯连铸保护渣化学成分、熔化温度、熔化速度、结晶温度和矿物组成进行了试验研究和理论分析，结果表明现行薄板坯连铸保护渣熔化温度为1057～1131℃，熔化速度为19．3～61．1s，结晶温度为1058～1142℃，凝固渣样的矿物组成以硅灰石和少量黄长石为主，且随着碱度的提高，渣样的玻璃化率急剧降低。综合各种性能和工艺要求，渣A除熔化速度需要调整外，其它性能均较适于薄板坯连铸需要。     

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的水模型进行试验,以瞬时波高为判断依据,研究了拉速、浸入式水口出口角度、水口浸入深度、水口底面结构等工艺参数对板坯结晶器内流场和液面波动行为的影响.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.结果表明:拉速对板坯连铸结晶器内液面波动的影响最大,水口倾角...     

特厚板坯连铸机摆锤式去毛刺机结构优化改进

某钢厂3号特厚板坯连铸机后部辊道安装了摆锤式去毛刺机,用于去除火焰切割产生的毛刺,但经过半年多的使用,发现该设备存在一些不足：毛刺机旋转主轴与V型导向滑轨的间隙测量及调整极为繁琐,毛刺机旋转主轴高度限位机构存在不足。为了消除毛刺机存在的问题,通过对现场实际情况进行研究及理论分析,对摆锤式去毛刺机进行一系列的结构优化改进,通过优化改进彻底解决了摆锤式去毛刺机存在的设计不足,提高了去毛刺的效率,并且降低了该设备的维护费用。     

宽板连铸机振动伺服缸内泄量的在线监测

为了将宽厚板连铸机振动伺服缸内泄量有效地控制在规定的范围内,对连铸机振动伺服缸内泄量的主要影响因素进行了分析,发现振动伺服缸内泄量的变化趋势与FDA数据记录软件在线监测采集到的伺服阀开口度、压力以及伺服缸位移曲线存在着密切关系,可利用此数据做出伺服缸内泄量的趋势图。利用该趋势图判断伺服缸内泄量是否超标,从而提出可行的应对方案。     

延长高拉速板坯连铸机结晶器铜板寿命的实践

中薄板坯高拉速连铸机结晶器铜板容易出现弯月面处镀层龟裂、脱落等常规连铸机很少出现的缺陷.根据连铸机现有的监控数据和工艺状况,找到了产生缺陷的原因,并采取了相应的改进措施,改进后结晶器铜板的寿命得到了大幅度提高.     

宽板坯连铸结晶器内钢水流动的数值模拟

以150mm×1600～3250mm宽板坯连铸结晶器为研究对象,利用大型商业软件ANSYS CFX10.0建立了1个三维有限体积模型,对结晶器内钢液的流动进行数值模拟.研究了拉速、浸入深度、水口倾角、断面宽度等工艺参数对结晶器内流场和窄面冲击压力的影响.结果表明:随着拉速的增大,表面流速和钢液对窄面的冲击压力都显著增加,采用较大的水口倾角和浸入深度,可以抑制液面波动,减少卷渣.     

板坯结晶器振动状态在线监测系统设计与实现

根据板坯连铸机的运行机理,设计实现了结晶器振动状态在线监测系统。实际运行表明,该系统适于连铸的高温、高湿环境;具有较强的抗干扰能力;能在线辨识计算结晶器振动频率、振动相位偏差和其它工艺参数;对设备不同的工作状态均有良好的适应性。