以钢包模型为例探讨科氏力对钢包浇注过程数学模拟的影响

流体会受到由于地球自转而产生的科氏力作用,而冶金领域绝大多数的流体数模中并未考虑科氏力.科氏力是一种特殊的影响因素,对模拟结果的影响究竟有多大,是非常值得探讨的问题.基于一种简单的、已验证过的钢包模型对科氏力的作用效果进行研究.通过对加载不同科氏力的模拟结果进行量化分析,解析科氏力在整个浇注过程中的作用.研究结果显示科...     

钢包浇注过程的数学物理模拟

采用CFD商用软件FLUENT,选取VOF气-液两相流模型和标准k-ε湍流模型对60t钢包浇注过程进行了数值模拟和物理模拟,利用水口流量和液面高度随时间的变化曲线分析了浇注过程中旋涡的产生及变化规律,得到了产生旋涡时自由液面的速度场,并与水模拟实验结果进行了比较.研究结果表明,水口直径及其水口位置对旋涡影响的数值计算结...     

钢包浇注过程中旋涡临界高度控制

为了有效控制钢包浇注过程中汇流旋涡的临界高度,以150 t钢包为原型,基于相似原理,采用1∶3的物理模型,通过水模拟研究了钢包初始液位、静置时间、水口位置、水口结构和阻旋装置对汇流旋涡形成过程的影响.结果 表明,初始液位对旋涡的形成影响较小,而静置时间和水口位置的影响显著.在逆时针注水情况下,随着静置时间的增加,旋涡起...     

70t钢包炉钢包滑动水口的使用

南京钢铁集团有限公司电炉厂的钢包炉主体设备是由意大利达涅利公司引进，公称容量为70t，钢包炉钢包的滑动水口机构由国内进行配套。自1996年1月热试车至今，共试用两种滑动水口机构，最终选定了YHK－3型滑动水口机构。1FHK－5型滑动水口1．1FHK－5型滑动水口机构FHK－5型滑动     

钢包水口结瘤机理探讨

结合转炉厂生产实践,分析生产过程中浇注后期钢包水口堵塞的原因,并提出相应的优化措施,降低了水口堵塞现象的发生,保证生产过程的顺利进行。     

新的钢包水口系统的开发

在Ｂｅｔｈｌｅｈｅｍ钢公司的Ｂｕｒｎｓ Ｈａｒｂｏｒ分厂，钢包水口的寿命已经从９．２炉次提高到２５炉次。Ｂｅｔｈｌｅｈｅｍ开发的水口装置和拆卸设备与新型结构的高铝耐火材料水口一起使用是钢包水口寿命提高的原因。     

50tLF钢包滑动水口的改造

莱钢物钢厂50tLF采用FHK－3型组装式滑动水口生产铬镍钢，由于长时间浇注和工作温度高，造成下水口和下滑板结缝处穿漏钢事故高，气体弹簧使用寿命低，针对其不足，开发了YHK－2型滑动水口，把下水口改为旋紧方式，气体弹簧布置在滑动水口机构的两侧弹簧箱内，解决了下水口和下滑板间的穿漏钢问题并提高了气体弹簧的使用寿命，使每炉钢生产费用降低138元以上。     

影响钢包滑动水口漏钢的因素及改进措施

本文对影响钢包滑动水口漏钢的各种因素进行了分析,并制定了相应的改进措施.     

阻漩装置对钢包浇铸过程漩涡的影响

钢包浇铸过程中,如果产生漩涡可能将渣卷入钢液中,从而给生产带来不利的影响。通过物理模拟的方法研究某钢厂钢包浇铸末期出现漩涡的现象,通过加入不同的阻漩装置,研究钢液起漩高度和贯穿高度变化。试验发现,起漩和贯穿高度随着钢包静置时间延长而减小,静置时间30 min时比静置5 min时起漩和贯穿高度分别下降37.88%和45.64%;阻漩装置的位置和尺寸均会对钢包漩涡高度产生不同的影响,阻漩装置位置或尺寸不合适,可能会使漩涡现象提前出现,恶化浇铸条件;在钢包侧壁上放置阻漩装置,漩涡出现高度可降低46.69 %以上。钢包底部阻漩装置距离水口位置增大时,阻漩效果增加。     

钢包内气泡的形成与运动过程的数值模拟

 以钢包精炼底吹氩气过程中氩气泡为研究对象,运用VOF模型追踪氩气与钢液的界面,在层流条件下三维数值模拟了氩气泡的生成和运动过程。采用Tecplot进行模拟结果的后处理,研究了不同气体流量条件对气泡脱离直径的影响以及气泡的运动特性。模拟结果显示,氩气泡的形成历经膨胀、脱离两个阶段,气泡脱离直径随着气体流量的增加而增加,针对2 mm直径的孔口,其鼓泡流量上限为1.325 L/min。气泡从孔口脱离后历经近似球形、扁平的椭球形、规则的椭球形和不规则的球帽形的形状变化;气体流量越大,气泡的变形程度越剧烈,气泡位于钢包高度中上部位置时,全部呈现近似规则的球形,不随流量的改变而改变。     

浇铸钙处理钢水堵水口原因分析及工艺改进

从钢水喂钙处理机理出发,分析了浇注钙处理钢水时钢包水口堵塞的影响因素,提出了钙处理工艺的有关改进措施,解决了钢包堵水口的问题。     

连铸钢包浇注过程中旋涡的形成机理

连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象会对连铸钢水质量产生重要的影响,为了有效控制生产中的旋涡卷渣现象,对钢包浇注末期旋涡的产生机理开展详细研究.依据相似原理,构建了相似比为1∶6的钢包物理模型,对钢包浇注过程中旋涡产生及卷渣过程进行研究,分析了初始液面高度、出水口尺寸与布置位置、出水口结构等因素对旋涡形成规律的影响.结果表明：旋涡形成过程与初始液面高度无关;钢包出水口尺寸和布置位置对于旋涡形成过程影响显著.随着出水口直径的增大,旋涡临界高度逐渐增加;随着偏心率的增加,旋涡临界高度逐渐降低,最佳偏心率为3/4.提出三片挡块式出水口结构,可以显著降低钢包浇注末期的旋涡临界高度,降低高度达50％左右.     

吹气孔直径对钢包模型内流动的影响

采用相似比为1∶10的水模型研究了钢包底吹氩系统中吹气孔直径对钢液流动的影响,通过测量钢包中心面的速度场,得到流体流动随吹气孔直径的变化规律。研究结果表明,吹气孔直径在1~3 mm范围内,随吹气孔直径增加,气柱、液面和包壁附近的流体速度减小,整个钢包内速度场分布更均匀。随吹气孔直径增加,涡心坐标从(0.12,0.12)向(0.12,0.10)和(0.12,0.09)变化,涡心向上移动,横向移动不明显。随着吹气孔直径的增加,底部产生的气泡直径变大,混匀时间有所减小。     

150t钢包精炼过程的物理模拟

在相似原理的基础上,对天津钢管公司150t钢包精炼吹氩过程进行了水模拟实验(模型、原型几何比例为1:4).实验发现,原型钢包吹氩位置不尽合理,透气砖顶面面积偏小,吹氩流量偏大.通过对以上三指标的优化,确定合理的吹氩工艺参数为:将吹氩孔位置由原来的距钢包底中心分别为0.555R和0.634R移动到1/3R处,将透气砖顶面直径由原来的16mm扩大到35mm,吹氩流量减少到0.44m³·h^-1.水模拟实验为原型钢包的工艺改进提供了依据.     

旋流钢包长水口对夹杂物碰撞聚合影响的数值模拟

与传统钢包长水口进行对比,通过改变钢包长水口的结构以实现钢液的旋转,并研究钢液旋转对夹杂物碰撞聚合的影响.运用ANSYS软件并结合所述的模拟条件,利用PBM模型模拟了旋流钢包长水口内钢液旋转时夹杂物的碰撞聚合情况,通过正交试验得出夹杂物碰撞聚合的最佳参数组合方案.结果表明:在钢包长水口内安装螺旋型旋流引导装置使钢液发生...