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...     

梅钢250 t钢包浇铸过程旋涡卷渣行为研究

钢包浇铸末期旋涡卷渣严重影响钢水洁净度和金属收得率。利用钢包渣示踪法研究了上海梅山钢铁股份有限公司250 t钢包浇铸过程卷渣行为。通过在中间包注流区采集钢样,基于含Ba夹杂物成分、尺寸和形貌研究卷渣形成的夹杂物特性,并通过夹杂物中平均Ba含量变化来判断旋涡卷渣发生的程度。结果表明:卷渣形成的夹杂物普遍尺寸较大、形貌呈球形,在钢包余钢量不低于15～18 t的时候便开始出现旋涡卷渣。为了抑制旋涡卷渣,针对梅钢250 t钢包的实际工况,提出了一种新的出水口结构,并利用物理模拟试验对比了常规出水口和新出水口的旋涡特性,采用新的出水口可以显著降低钢包的起旋高度和贯通高度。     

钢包炉底吹氩的物理模拟研究

针对130t钢包炉进行了水模型物理模拟,就钢包内钢液液面波动、混匀时间及夹杂上浮时间等流动特性进行了实验研究。结果表明钢包炉深脱硫和去夹杂的底吹氩参数分别为600L/min和170L/min~180L/min时,能够满足现有钢种结构下脱硫和去夹杂的要求,这为现场工艺改进提供了相应的理论依据。     

浇铸高度的自动控制

对模铸工艺而言,浇铸高度的控制是一个重要环节。多年来国内各钢厂对浇高的控制一直采用目测的办法,很不准确,当浇高偏高时要浪费钢水,降低钢坯收得率;当浇高偏低时又容易产生缩孔废品,特别是采用绝热板及发热剂后,使目测浇高更为困难。当钢水接触绝热板后,板中的有机组分燃烧,产生很高的火焰;加发热剂后,由于体积膨胀,看不准钢液面,这些情况都给目测浇高带来困难。为了准确及时地控制浇铸高度,提高钢坯收得率,     

40t钢包底吹优化物理模拟研究

通过建立相似比为1∶3钢包物理模型及与原型相同孔隙率的透气砖模型,研究不锈钢偏心吹氩工艺;对钢液混匀时间、钢液面流速及渣眼等软吹工艺参数进行优化。试验结果表明,钢液混匀底吹气量在103.1 L/h(现场流量2.1 m3/h)以上时,混匀时间比达到50%以上。钢液表面流速表明在液面隆起边缘处(渣眼边缘)容易发生卷渣。渣眼直径受到吹气孔位置影响,底吹气孔越靠近钢包包壁,渣眼直径越小。距圆心1/2R及2/3R处进行软吹搅拌,可保证渣眼面积比分别小于12.4%及10.5%。优化后的钢包流场可以有效减少静吹氩过程中产生的二次氧化现象。     

40t钢包浇铸过程的数学模拟研究

利用CFD商业软件,对建立在正交网格上的40 t钢包浇铸过程进行了数值模拟,模拟结果得出了钢包静置和钢包浇铸的钢水流动规律.研究发现:钢包静置时,温度梯度会逐渐变大,钢液呈自上而下的循环流,流速会逐渐变小,在浇铸前可在临界吹气量下喷吹惰性气体3 min以消除温度梯度;钢包浇铸时,钢液呈自下而上的循环流,根据临界高度的模拟结果可拟合出一条直线,对实际生产中临界高度的确定具有一定的参考价值.     

RH精炼钢包底吹工艺优化物理模拟研究

为提高RH精炼效率,针对某钢厂120 t RH精炼装置进行了RH精炼钢包底吹位置以及流量对精炼效果影响的物理模拟研究。首先根据原型的水模拟确定了较为合适的工艺参数,其中提升气体流量为1 408 L/min、浸渍管深度为540 mm。然后该研究相对于上升管以及下降管的位置设置了3种不同底吹孔的位置,其分别为单孔在上升管的正下方、双孔连线与上升管和下降管的连线垂直以及平行,通过混匀时间、循环流量及流场速度3个指标研究发现,添加底吹时单孔的精炼效果较双孔的好,双孔垂直位置较平行位置精炼效果好,故建议采用单孔底吹工艺。     

精炼钢包底吹氩性能优化物理模拟研究

以天钢120 t LF为原型,在相似原理的基础上,通过水模型试验,研究考察了底吹氩量对出钢过程及吹氩 精炼过程钢液混合效果的影响,对精炼钢包内的渣金卷混行为进行了研究,并考察了不同操作工艺参数（时间、吹 氩量）对钢包内夹杂物去除的影响规律,进而对原工艺的改进提供了依据。     

45t直筒型钢包底吹氩物理模拟研究

在相似原理的基础上,以45t直筒型精炼钢包为研究对象,建立1：2．5的水力学物理模拟模型,考察钢包底吹精炼过程中喷吹位置、喷吹量对混匀效果的影响。研究结果表明,随着底吹气量的增大,混匀时间减小,当气体流量超过临界流量90L／min,减小幅度减弱;底吹透气砖布置在距包底中心1／2处时,混匀效果最好。     

120 t钢包底吹氩气物理模拟

为了优化国内某钢厂钢包的底吹位置和气体流量等工艺参数,更好地提高钢水洁净度,对120 t钢包建立1∶3水模型,模拟研究了底吹位置和气体流量对钢液混匀时间和钢渣覆盖情况的影响.结果表明,底吹位置不同时,混匀时间存在明显差异;随着气体流量增大,钢包混匀时间整体呈下降趋势,但减小幅度越来越小,吹气流量有最佳值;底吹位置为0....     

用静磁场抑制钢包中的旋涡

减少切向流动速度，可以抑制钢包中流出钢水形成的旋涡。为了减少切向流动速度，设计了两种磁性装置，用伍得合金熔体进行了测试。一个由4个永磁体（PM装置）组成，另一个由一个电磁体（EM装置）组成。计算了环绕每个装置的磁通密度，并与测量的相比较。在几个不同的假设条件下，用动量方程计算了熔体的速度剖面。     

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.     

VD炉钢包底吹氩的物理模拟

针对一重VD钢包进行物理模拟,通过使用电导仪、浪高仪等实验设备,从混匀时间、液面扰动对钢包内流体流动特性进行研究。实验研究得出VD炉真空脱气、深脱硫、去夹杂的底吹氩参数分别为600、200、150 L/min时,可以达到良好的脱气、脱硫和去除夹杂的效果,这为实际生产提供了理论依据。     

210 t钢包底吹工艺优化物理模拟

 为研究钢包底吹孔布置对钢液混匀时间及液面波动的影响,确定钢包最优底吹工艺,以某厂210 t钢包为原型,根据相似原理建立钢包物理模型,模拟钢包底吹氩工艺。通过研究不同底吹孔位置与角度对混匀时间和液面波动的影响,确定钢包最优底吹工艺。结果表明,最优底吹位置为底吹孔位于距钢包底部圆心距离为[0.60R/0.60R,]夹角为100°。底吹孔在[0.40R]的位置,两气柱会相互影响;底吹孔在[0.60R]的位置是较理想的位置;底吹孔在[0.79R]的位置,气流对包壁冲刷严重。     

120t钢包汇流卷渣的物理模拟

通过水模试验,对某厂120 t钢包浇铸过程中汇流卷渣现象进行了观察,研究了钢包渣量、钢包水口直径对卷渣高度的影响。结果表明,钢包从无渣到1.0%的渣量时,开始卷渣高度降低了57%,稳定贯穿漩涡的高度降低了56%;渣量从1.0%增加到7.0%,开始卷渣高度增加了63%,稳定漩涡高度增加了62%;钢包水口流量由2.884 m3/h增加到22.465 m3/h,开始卷渣高度增加60%,钢包水口出流流量由2.361 m3/h增加到19.211 m3/h,稳定漩涡高度增加了75%。     

钢包内夹杂物行为物理模拟与探讨

通过对目前石钢公司精炼过程中钢包底吹氩控制的物理模型实验,模拟钢包内非金属夹杂物在钢水中的行为,探索改善非金属夹杂物的控制方法。利用水模型,通过卷渣实验、底吹氩时间、底吹氩气流量优化实验等模拟了非金属夹杂物在钢水中的行为,确定有利于去除夹杂物的合理底吹氩软吹时间为30 min,流量控制为40 NL/min,此时钢液循环流动输送夹杂物至钢包表面的速度加快,夹杂物的上浮和去除效果较好。     

钢包壁用铝——镁质浇铸耐火材料

钢包壁用铝—镁质浇铸耐火材料［日］小林正则等１前言近年来，除渣线外，钢包壁（以下简称一般壁）大都采用铝—尖晶石质浇铸耐火材料。由于该浇铸耐火材料使用的是尖晶石熟料，所以其耐蚀性要比单用铝质的高。但是，从本所实际使用结果看，由于渣侵蚀层的剥离（以下简称...     

圆盘浇铸机浇铸包动态浇铸过程数值模拟

立足于圆盘浇铸机浇铸包定量浇铸过程面临的实际问题,通过使用Fluent软件对浇铸包的浇铸过程进行CFD(计算流体力学)三维数值仿真模拟。通过编制UDF(用户自定义函数)来设置浇铸包的运动曲线,使用动网格技术来实现浇铸包浇铸的动态过程,得到满足实际生产需求的浇铸包工作曲线。研究结果表明,数值仿真模型基本准确可靠;基于Fluent软件来研究浇铸包浇铸气液两相流动过程是完全可行的,可以直观地了解浇铸包内速度场、气—液两相变化和浇铸包刚体运动过程,从而对浇铸包定量浇铸过程刚体运动曲线的设置以及参数的优化提供技术指导。     

150 t钢包自由表面旋涡的数值模拟与湍流模型的选择

钢包在非稳态浇注过程中易形成旋涡,导致钢渣及空气的大量卷入,严重危害了钢的质量.为了更好的研究旋涡,采用ANSYS CFX软件,分别采用k-ε和RNG k-ε 2种湍流模型对钢包非稳态浇注过程中自由表面旋涡进行数值模拟,得到自由表面从表面旋转到旋涡贯通水口的演化过程,将两者的计算结果与相关文献以及Burgers涡模型进行相互对比,得到:两者计算的旋涡演化过程、旋涡产生临界高度无差别;两者的速度场与相关文献均一致,但RNG k-ε模型更真实的表现了旋涡的剪切流动;将两者的切向速度分布与Burgers涡对比,得到RNG k-ε湍流模型与理论模型更加吻合.综上:用RNG k-ε湍流模型计算自由表面旋涡更加正确合理.