六流连铸中间包内钢液流动的数值模拟

计算机模拟仿真作为一种参数优化的有效工具,在过程冶金中的应用已越来越广泛。对六流连铸中间包内钢水流动进行了计算机模拟研究后发现,原中间包设计存在不足,提出了优化的设想。     

六流边铸中间包内钢液流动的数值模拟

计算机模拟仿真作为一种参数优化的有效工具，在过程冶金中的应用已越来越广泛。对六流连铸中间包内钢水流动进行了计算机模拟研究后发现，原中间包设计存在不足，提出了优化的设想。     

连铸中间包内钢液流动特性分析模型的研究进展

介绍了中间包内钢液流动特性分析模型的研究进展,针对中间包内钢液的去夹杂流动特性,论述了典型的单、多流中间包去夹杂流动特性分析模型,并通过对比分析找出了较优的单、多流中间包去夹杂流动特性分析模型。对于多流中间包内钢液的流动特性,不仅要考虑非金属夹杂物的去除,还要考虑多流中间包内各流流动特性的一致性,对比分析了典型各流流动特性一致性分析模型的特点并找出了合适的分析模型。所找到的合理的去夹杂及各流流动特性一致性分析模型为中间包内钢液流动特性分析提供了理论依据。     

连铸中间包内钢液流动特性及控流技术

中间包内钢液的流动状态对钢中夹杂物的去除效率影响较大。增加中间包容量可使铸坯内弧—侧Al2O3总量显著降低，在中间包使用挡墙和坝可减少内、外侧钢流温度差和拉漏发生率，去除钢中夹杂物。过滤器、湍流缓冲器和旋涡控制装置等相关技术的应用均提高了铸坯的清洁度。     

双挡坝中间包内钢液的流动行为

通过采用水模拟和数值模拟分别对中间包不同结构进行全因素试验,研究了双挡坝结构对钢液流动行为的影响,着重探讨了不同类型的双挡坝中间包内钢液的流动状态和速度分布。结果表明:低坝应设置在高坝后,顶端钢液流速将减小29%,降低浇注末期发生卷渣的概率;低坝应与高坝流钢孔同高,钢液的平均停留时间可达到最大稳定值;高低坝距离差为40~160mm时,流体流动状态较稳定,低坝后无漩涡产生。分析认为:中间包入口区和出口附近均为强湍流状态,其他区域均为过渡流状态,入口区利于夹杂物的碰撞长大,应至少保证该区域长度大于中间包长度的1/4,出口区强湍流易产生大夹杂物导致水口堵塞,应控制在出水口附近0.25m的区域内。     

连铸中间包内钢液流动及其控制

对连铸中间包内钢液流动现象进行了水模拟研究和速度分布测量。研究表明,注入的钢流下降时吸收周围液体,形成扩张角10°～12°的射流,是中间包内流动的动量源。挡墙设置能改变钢液流动方向,是控制钢液流动的有效手段。对不同类型的挡墙设置方案。用示踪剂分布方法测量了流动特点及夹杂物的去除率,探讨了合理的挡墙设置位置。     

连铸中间包内钢水流动的数学模型

开发了一个求解三维湍流N-S方程的计算机程序, 根据上海梅山冶金公司炼钢厂连铸中间包的结构和操作工艺参数, 建立了描述钢水流动的数学模型, 并利用该程序进行仿真计算, 分析中间包内钢水流动的合理性, 同时对中间包使用上、下挡墙后, 钢水流动状况进行分析预测, 并对中间包结构改造和操作优化提出建议。     

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<D<0.0085时,可获得板坯中间包在普通拉速下的流场特征与挡坝相对位置的关系;中间包内钢液与夹杂物的相对运动速度为大于6×10^-5m·s^-1时,夹杂物的上浮速度较大.     

中间包内非等温流现象研究

在专门设计的二维模型上对非等温流现象的形成条件进行了实验研究,定义了衡量非等温流动出现的准数,并给出了临界值,以用来判断中间包内温度差对钢水流动的影响程度．对中间包非等温流动的形成过程进行了数值模拟,并在40t中间包上做了生产现场的直接测量．结果表明,在正常生产条件下,中间包内流体流动是一个典型的非等温过程．     

金属冲击加热炉内流动及传热的数值模拟

采用紊流动量方程、Ｋ－ε双方程紊流模型及能量方程相结合的方法对金属冲击加热炉内速度场及温度场进行了数值模拟，其中能量方程的源项辐射传热采用离散辐射强度法计算。用此模型探讨了炉内温度分布特征、对流传热系数的大小及分布。该模型为以对流传热为主的金属冲击加热炉内的综合传热过程提供了一种理论研究途径。     

十二流小方坯中间包优化及冶金效果

利用数值模拟对宣钢十二机十二流连铸机中间包的三维流场、浓度场和温度场进行研究,优化出了最佳控流装置。应用结果显示,采用优化结构后的中间包,流场明显改善,各流的流动特性趋于一致,高温钢液对第6流塞棒的冲击减轻,各流最大温差由优化前的10 K降低为优化后的4 K。且连浇时间由优化前的20 h延长到26 h。     

双辊薄带连续铸轧熔池内金属流动及传热特性的研究

本文建立了双辊式薄带连续铸轧熔池内二维传热流动数学模型，使用有限元计算方法实现了控制方程及边界条件的数值求解，计算结果揭示了熔池内的流场、凝固温度场的特点和规律。     

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。     

MYF型连铸机用中间包的流场测试和优化的水模研究

对ＭＹＦ型四流中间包的水模流动测试表明：包内各流股的流动特性值在较大的差异，对浇铸构成不利的影响。控流后，明显改善了中间包的流场条件，为现场提供了中间包控流的依据和方案。     

小方坯连铸机结晶器凝固传热的分析

根据安钢德马克小方坯的现场数据，建立了小方坯连铸机结晶器的二维凝固传热模型，采用有限差分法对数学模型求解，得到铸坯在结晶器内的表面温度分布和坯壳的生长规律，同时讨论了拉速、过热度、结晶器冷却水强度对铸坯的表面温度和坯壳生长的影响．     

六流大方坯连铸中间包选型和控流装置研究

通过对多流中间包冶金的分析，提出了六流大方坯连铸中间包内腔形状的选型方案和控流装置的设计原则，研究表明明攀钢六流大方坯连铸中间包采用近似T形中间包结构形状最为合理，近似T形六流中间包内合理的控流装置是围墙＋双腔形状，双坝的组合模式。     

优化中间包流场降低铸坯夹杂的研究

介绍根据安钢三炼钢条件进行的钢水中间包流场水力模型实验及其应用。通过研究确定了中间挡墙的适宜高度和安装位置。由于钢水流场的优化，铸坯的夹杂缺陷得到明显降低。     

不锈钢板坯连铸中间包流场数学模拟研究

通过数学模拟实验论证了不锈钢板坯连铸中间包控流元件的最佳配置方案,得到了合理的不锈钢中间包钢水流场,最大程度地提高了不锈钢钢水的纯净度,提高了中间包的冶金效果。     

反向凝固结晶器中流动与传热的计算机仿真研究

建立了描述反向凝固结晶器中流动与传热的数学模型，并在此模型基础上进行了计算机模拟和仿真。结果表明了反向凝固工艺母带增长的三阶段规律，即快速增长、平衡相持和快速回熔。通过比较母带厚度的实验值和模拟值，验证了模型的正确性。