中间包控流装置的物理模拟研究

根据相似原理,建立1∶3的物理模拟模型,通过正交试验考察了挡渣堰、导流坝组合控流装置对中间包流场的影响。研究结果表明,堰坝间距是影响流场的主要因素,优化控流组合方案为:挡渣堰距注入流中心线距离1 200 mm,挡渣堰下沿距包底距离500 mm,导流坝高度360 mm,堰坝间距300 mm.优化后中间包流场趋于合理,钢液在中间包内的停留时间延长,活塞流体积增大,死区体积减小.     

板坯连铸中间包钢液流场的数值模拟和操作优化

以济钢第一炼钢厂4#板坯连铸中间包为原型,应用湍流流动数学模型对不同堰坝设计方案进行计算机数值模拟,优化中间包的堰坝设计。结果表明,对上口面积3500 mm × 800 mm、底部面积3200 mm × 650 mm的中间包,包内钢水深度为800 mm时,当挡堰高550 mm,挡坝高350 mm,挡堰与水口入口处距离800mm,挡堰与挡坝相对距离400 mm时,钢液具有较好的流动方式,有利于夹杂物上浮。     

三流Τ型中间包内控流装置优化的物理模拟

通过三流T型连铸中间包物理模拟实验,研究了直挡墙、V型挡墙及其与抑湍器组合控流装置对中间包流动特性的影响。结果表明,直挡墙控流装置的控流效果优于无控流装置的中间包,但不如设计合理的V型挡墙控流装置;V型挡墙与挡坝组合控流装置（方案Ⅴ）的控流效果较好,在其基础上加入抑湍器后控流效果并不理想。因此,提出了针对三流T型中间包控流装置的优化设计方案。     

单流中间包结构优化及夹杂物去除数值模拟研究

针对单流中间包连铸过程中流动状态不佳、钢液夹杂物含量较高等问题,提出了中间包控流装置的优化方案,采用数值模拟和水模试验研究了不同控流装置情况下中间包钢液流动行为及平均停留时间分布等特征。结果表明,最佳控流装置参数：堰距长水口距离1 090 mm,堰高度180 mm,坝堰间距260 mm,高坝高度340 mm时中间包钢液流场优化及夹杂物去除效果最佳。对比原方案中间包,优化后中间包钢液平均停留时间和活塞区均有所增加,死区降低7.14%;夹杂物平均去除率达到68.7%,较原方案平均去除率提高6.6%。     

RH喷嘴对钢液流动影响的数值模拟研究

以300t RH为研究背景装置,建立了整个装置的三维数学模型。用双流体模型处理气液两相流,分析了吹氩喷嘴个数、垂直间距、排数和分布形式对钢液流场和循环流量的影响。结果表明:在工况吹氩量时,钢液流场变化趋势不大,循环流量随吹氩喷嘴个数增加先增加后降低;吹氩喷嘴垂直间距为150 mm更合适;吹氩喷嘴上下两排交错分布更合理。     

基于温度场的17 t双流中间包控流装置优化模拟

中间包控流装置影响包内钢液的流动状态以及钢液温度的均匀程度,这决定了钢液是否能够高质量的稳定浇铸。以钢厂17t双流中间包为原型,按与实际中间包1:2比例建立模型。通过正交水模拟实验以及对温度场的数值模拟,得出在考虑温度的条件下最优化的中间包控流装置组合为:堰距包底距离260 mm、坝高360 mm、堰与水口间距离580 mm、坝与水口间距离1170 mm。     

中间包内钢水控流技术

介绍了中间包冶金技术的发展,分析了中间包内钢水的流动特性及控流装置对钢水流动状态的影响,论述了改进中间包内的控流装置可以明显改变钢水流动状态,中间包内同时应用堰、坝、湍流控制器及多孔挡墙或气幕挡墙,能够延长钢水在中间包内的滞留时间,有效去除钢中夹杂,提高中间包冶金效果。     

六流T型连铸中间包流体流动行为的数学模拟

以某企业30t六流T型连铸中间包为模拟对象,采用数学模拟的方法研究了不同导流隔墙和坝的组合方式对多流中间包内流体流动特征的影响规律。结果表明,改变导流孔隔墙结构和倾角形式,并在六流T型包近水口两流之间放置坝,有利于延长钢水停留时间,改善多流中间包内流体流动特性并提高多流中间包各流流动一致性。     

冷轧乳化液废水电凝聚处理研究

研究了用电凝聚法处理冷轧乳化液废水的可行性,对比了直流电凝聚与交流电凝聚处理乳化液废水的效果,考查了直流条件下电流密度、电极间距、pH值、电凝聚时间等因素对COD、浊度去除效果的影响。研究结果表明,在相同操作条件下直流电凝聚去除COD、浊度的效果均优于交流电凝聚处理。直流电凝聚在电流密度为30 mA/cm2、电极间距为5 mm、pH值为5、处理时间为45 min条件下,去除COD与浊度的效果均最佳,去除率分别达到9075％和99.76％。     

竖冷炉内烧结矿分布的DEM模拟

为研究竖冷炉料层透气性以改善冷却气体分布,建立梅钢竖冷炉单料仓扁平模型,采用离散单元法模拟研究了竖冷炉布料和排料过程,获得了稳态下竖冷炉内烧结矿分布和孔隙率分布的微观信息。结果表明,布料时由于落料点位置的变化,烧结矿会产生偏析分布。在烧结矿流动稳定的状态下,炉腔存在准静止区、活塞流区和汇聚流区3种流动区域;就烧结矿分布而言,炉腔中心区含有更多的10~25 mm和25~40 mm颗粒,炉腔中间区则分布有更多的40~80 mm和80~150 mm颗粒,炉腔边壁区中上部25~40 mm和40~80 mm颗粒的质量分数更高,而下部80~150 mm的颗粒质量分数更高。上述烧结矿分布使炉腔边壁区和中间区发生大颗粒偏析,炉腔中心区发生小颗粒偏析;孔隙率呈炉腔边壁区和中心区较大、中间区较小的“U”形分布。料层透气性在边壁区最好,导致冷却气体易从边壁区逸出。为改善冷却气体在炉内的分布,可尝试从缩小入炉烧结矿粒度范围以及开发新型布料装置展开进一步研究。     

多流式连铸过渡包的结构优化

过渡包在薄带连铸过程中起到承上启下的作用,为了使结晶器入口钢液成分与温度更加均一,研究钢液在过渡包内的流动以及其出口钢液温度的分布对薄带连铸过程有着重要的意义.针对某钢厂多流式过渡包,提出在包内增加坝堰组合以优化钢液在包内的流态以及温度分布.采用数值模拟和物理模拟的方法,研究了过渡包内不同控流装置下钢液的流态和温度分布...     

中间包结构对钢水清洁度的影响

总结了中间包结构的发展趋势及在工厂试验分析的容量、熔池深度、挡墙、坝和过滤器等流动控制装置对钢水清洁度的影响；计算了使用不同流动控制装置条件下中间包钢液流场的变化。     

Hydraulics and Mathematics Simulation on the Weir and Gas Curtain in Tundish of Ultrathick Slab Continuous Casting

The molten steel flow pattern in continuous casting tundish could be improved if the flow control devices were properly used. With reasonable application of weir and air curtain, the disturbance at injection zone of the tundish was reduced. The flow path of the molten steel was changed, and the short-circuit flow was eliminated. Therefore, the residence time was lengthened. An air curtain with bubbles floating could promote the surface flow and improve inclusions removal. The application of weir and air curtain in an ultrathick slab continuous casting tundish was investigated with hydraulics and mathematics simulation. The residence time and dead volume fraction were studied through orthogonal experiments with different positions of the flow control devices. The efficiency of three factors was analyzed, and the optimum positions of the weir and air curtain were obtained. Besides, the discrete phase model was suitable for simulation of the interaction between gas bubbles and molten steel, and the mathematics results shown the optimum one got larger inclusion flotation rate.     

吹氩技术及其对中间包流场影响的研究

研究了基于有限元分析软件对吹氩技术、中间包流场的影响,结果表明在中间包注入流与堰之间安装多孔透气砖可促进夹杂物的去除。确定透气砖在距水口中心700 mm、气量在7 L/min时,中间包内流体的流动特性最佳,可有效提高了钢水质量。     

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   

合金钢连铸中间包流场的数值模拟和应用

采用CFD (Computational Fluid Dynamics) 软件PHOENICS对石家庄钢铁公司合金钢连铸40t中间包流场进行了数值模拟,将影响钢水流动的一道挡墙的中间包结构优化成一挡渣墙一坝结构。应用结果表明,采用优化结构后,轴承钢180mm×220mm铸坯中的平均T[O]由优化前的14.8×10^-6降至9.3×10^-6,＞50μm的夹杂物含量由0.38mg/kg降至0.15mg/kg。     

超低碳深冲钢中夹杂物的控制

济钢炼钢厂采用KR→BOF→LF→RH→ASP工艺流程开发了低碳低硅冶炼技术。采用RH精炼工艺冶炼超低碳钢,主要难点在于钢中夹杂物控制。通过脱S处理、冶炼及精炼控制,提高钢水洁净度,改善其浇注性能;增大中间包的容量,设置挡渣坝、挡渣堰等,减少中间包夹杂物的形成;全程保护浇注,添加Ti等,控制钢中的夹杂物。实现了超低碳深冲钢的批量生产,铸坯合格率达到98．49％。