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。     

板坯连铸中间包内控流装置结构的优化

以国内某钢厂板坯连铸中间包为原型,进行控流装置的物理和数值模拟优化,提出优化方案.对比物理模拟和数值模拟结果发现,对于不使用抑湍器的控流方案,数值计算获得的结论与实验模拟结果较一致;而对于使用抑湍器的方案,数值模拟可以减少示踪剂和流体的分离流动对停留时间分布曲线的影响,更准确地反映实际流场.     

五流T型非对称中间包内控流装置优化水模型

通过水力学模型实验,研究了中间包内流体流动的特性.实验表明,无控流装置中间包5个流的流动特性一致方面存在严重不足,尤其是近水口流股响应时间极短.设置挡渣堰、V型挡墙及等腰梯形挡墙来控制流体流动的方式,改善流场的分布,尤其是解决了1、5流水口的低温状况.通过实验研究,提出了优化方案.     

两流非对称中间包内控流装置优化的水模型研究

通过水模型实验和数值模拟,研究了两流非对称中间包采用不同控流装置时流体流动的特性.结果表明:圆形湍流控制器与单挡墙组成的控流装置中间包两出口流体流动差异较大;非对称长方形湍流控制器和多孔挡墙组成控流装置的中间包,两流之间的平均停留时间差异是圆形湍流控制器和单挡墙组成控流装置中间包的2/3,且近长水口侧出口的平均停留时间...     

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。     

阻流器流控装置下中间包内的流场

通过物理和数学模拟研究了一种新型中间包流控装置——阻流器对中间包内流场的影响.并通过同传统的单档墙、坝下中间包内流场的比较,得出阻流器可改变中间包内传统的流场,使钢液由长水口注入中间包后再返回自身,从而消除了中间包短流,发展了表面流,延长了滞止时间和平均停留时间,有利于中间包内夹杂物的去除.在较大的拉速下使用单档墙+单坝+阻流器的组合结构,效果更好.数学模型计算出的流场同水模型实验吻合较好.     

五流T型中间包内控流装置优化的水模型实验

通过水力学模型五流T型连铸中间包后发现,在现有的操作条件下,无控流中间包五个流的流动特性一致方面存在不足,尤其是近水口响应时间极短,从而影响夹杂物的上浮,甚至会造成铸坯中产生大型夹杂及温度的均匀性。设置合适形状抑湍器和“V”型挡墙会大大改善上述不足,如果两者合理搭配则效果更加显著,通过实验研究后,提出了优化的设计方案。     

六流T形连铸中间包内控流装置优化的水模研究

通过水力学模拟六流连铸中间包后发现，原设计的中间包在夹杂物的上浮及温度的均匀性方面还存在不足，不能很好地满足生产工艺要求。通过优化设计，提出了促进夹杂物上浮和均匀中间包内钢水温度的设计方案。本文还提出了多流连铸中间包流动特性的评判方法，为类似的水力学模拟试验提供了参考。     

板坯连铸中间包内控流装置优化的物理和数值模拟

为优化连铸中间包内钢液的流动形态以有效去除非金属夹杂物,提出了一种带有不同孔径的多孔控流器。以某钢厂70 t两流板坯连铸中间包为原型,搭建1∶4的水力学模型测量RTD曲线,建立三维数值模型分析流场,研究了拉速和控流器安装位置对中间包钢液流动特性的影响,得到最佳控流装置组合。结果表明：安装控流器的中间包内钢液流动状态得到改善,运动轨迹得以延长,钢液平均停留时间增大,死区体积分数减小。当控流器与挡墙间距为150 mm时,安装孔长径比S_f=4的控流器效果较佳。拉速分别为1.0、1.2、1.4 m/min时,死区体积分数分别减小了17.42%、15.55%、28.72%,峰值时间分别延长了75、41、56 s,平均停留时间分别延长了78、87、126 s。     

非对称大方坯连铸中间包内控流装置的对比研究

通过对5流T型非对称大方坯连铸中间包控流装置的水模研究,对比了不同控流装置对连铸中间包内流场的影响,发现结构合理的控流装置能够明显改善中间包内流体的流动特性。采用多流连铸中间包流动特性的评判方法,分析讨论各方案实验数据,得出了中间包内控流装置的优化设计方案,为中间包内控流装置的设计提供了参考。实验表明：直通孔过滤器能够更好地改善五流圆坯中间包内钢水的流动,并根据实验结果提出了最佳的过滤器结构。     

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。     

六流小方坯中间包内型优化数模研究

利用数模对新设计的六流小方坯连铸机中间包三维流场、浓度场、温度场进行研究，设计了一种新型的挡墙结构，使中间包钢水流动合理，温度分布均匀。６个水口的钢水测量平均停留时间和钢水温度的计算值分别是４８０ｓ、３７８ｓ、４１７ｓ和１５４９℃、１５４７℃、１５４２℃，与实际使用后的测量值非常接近。解决了六流中间包浇注过程中１、６流温度偏低，容易堵塞水口的问题。     

六流连铸中间包内型优化水模试验

根据相似原理，采用水模试验，研究了某钢厂六流连铸机中间包的钢水流动特性，提出了中间包内型结构的优化方案。通过对比，解释了原中间包内型结构不合理的原因，说明了优化后的中间包对钢水质量及生产组织的改善效果。     

连铸中间包内钢水加热装置

引 言 连铸初期、末期和换包时,称为连铸的不稳定时期,一般说来,这个时期的铸坯质量要比连铸稳定时期的铸坯质量差,因为连铸初期中间包耐火材料吸热,而在连铸末期和换包时,热收入减少,使钢水温度下降,夹杂物难于上浮,同时结晶器保护渣熔融不充分,易被连铸坯表面捕获,影响铸坯质量。 为了改善连铸不稳定时期的铸坯质量,     

连铸参数对中间包内控流元件冶金性能的影响

根据相似原理,以浇铸Φ380 mm铸坯的28 t 3流T型中间包为原型,通过实验相似比λ=1:2水模型,研究了拉速0.3～0.9 m/min、液位600～1200 mm连铸条件下,控流元件对中间包内流场特性的影响。结果表明,当实际生产的中间包液位为500 mm左右时,拉速<0.4 m/min时,控流元件改善其流场的作用不明显,不需加入控流元件;当拉速≥0.4 m/min和<0.7 m/min时,可选用带挡墙结构的中间包;当拉速≥0.7 m/min,可考虑挡墙加湍流抑制器的结构,以优化中间包内流场特性。通过对中间包内流场的分析得出,设置控流元件时,应尽量降低注流混乱度并使钢水湍动能尽可能多的消耗在浇铸区。     

控流装置对板坯中间包流场优化的影响

根据相似原理,用1:3水模型研究了230 mm×130 mm板坯连铸用60 t中间包内钢水的流动特征,通过测定模型中间包内停留时间分布曲线,计算其平均停留时间及死区,活塞区和混合区的体积。结果表明,采用下挡墙开孔能有效地改善中间包内流场,得出优化后合适的钢包控流装置组合为开孔下挡墙+湍流控制器,下挡墙高133 mm,距离冲击区765 mm。优化后的中间包比原中间包平均停留时间增加了24 s,死区体积由原来的14.8%下降至6.7%。     

三流非对称中间包流场优化

以浙江青山钢铁有限公司中间包为研究对象,中间包为三流非对称,生产200 mm×200 mm小方坯,拉速为0.95~1.50 m/min。水模型试验采取3∶5比例进行试验,并且以数学模拟辅助观察,观察挡墙及导流孔参数对钢水流场和各流均衡性的引起的变化,找出最优设计方案。试验结果表明:原方案中间包右侧、中部和左侧水口的滞止时间分别40,17,17 s,均值为24.7 s且标准差为13,实际平均停留时间分别为636.9,519.4,459.4 s,均值为490.8 s且标准差为90.28,死区比例为23.9%,钢液流动一致性差;采用优化后的U型挡墙后,各水口滞止时间分别为33.8,31.2,29.7 s,平均值为增加到31.6 s,标准差降低为2.11,实际停留时间分别为502.1,532.7,517.1 s,平均值增加到517.3 s,标准差降低为15.3,各流在流动一致性方面有很大改善,死区比例降为19.8%。     

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．     

六流方坯中间包内流场的数值模拟及优化

以唐钢150mm×150mm铸坯6流T型中间包为研究对象,用商业软件ANSYS对中间包内钢液流场进行了三维数值模拟与优化,研究了中间包内钢液的流动特征和设置导流挡墙后中间包内钢液的流动方式。结果表明,设置合理的挡墙和导流孔可以有效改善中间包冶金效果;3个导流孔直径(mm)分别为93、72、36,位置(mm)为(220,140)、(350,280)、(700,300),倾斜角度为(21°,15°)、(8°,23°)、(10°,28°)时中间包流场最为合理。     

板坯连铸中间包坝堰控流装置研究

采用教学模拟的研究方法以板坯连铸中间包为研究对象进行流动与传热耦合过程的三维数值模拟研究.运用大型通用有限元分析软件ANSYS CFX,建立了各类中间包有限元模型,计算不同条件下中间包的流场,并结合瞬态状况下算出的RTD曲线,分析了堰坝组合的数量、次序和位置对中间包内流场的影响.针对坝堰距注流口的距离,分别给出了短距离和长距离方案的最优结果,从而优化了中间包的结构.