液相流动在金属凝固中的作用

液态金属的流动有多种形式，它对金属冶金、凝固过程有着重要影响。文章从传输过程、凝固组织和成分偏析等三个方面对液相流动作用作了综述。通过控制液相流动的方式和行为来调节凝固过程的传输行为，达到控制或改善凝固组织和偏析程度的目的。对从事材料冶金和凝固等相关领域的研究人员有较大参考价值。     

网格大小对RH精炼大涡模拟正确性的影响

RH真空处理具有脱气、脱碳、去夹杂等冶金功能,在生产IF钢、硅钢等低碳、超低碳钢中有广泛的应用。为了实现对冶金反应器内部现象的研究,常用方法有物理模拟或数值模拟。通过模拟的方法对RH内部流体流动进行研究,具有易于实现、可控性高等优点。采用大涡模拟的方法对RH真空循环精炼过程中的多相流体流动进行模拟,得到了整个循环精炼过程中整个区域内的瞬态速度分布,同时获得了湍流涡的产生和耗散过程。进一步考虑了不同网格数量对计算结果的影响,表明在速度值较大的区域,由于网格差异引入的误差也较大。因此,选择合适的网格对于采用大涡模拟来实现对湍流模拟的方法至关重要。     

现代流体力学的冶金应用

介绍了现代流体力学在冶金应用中面临的边界条件和材料物性数据等问题.并着重评述了钢包精炼和连铸结晶器过程中流动及相关现象研究进展,指出炼钢过程中数值模拟的目标不是获得描述某给定过程的精确数值,而是获取过程知识,特别是获取实验无法得到的信息.数值模拟不能代替实验,相反是扩大实验的内容.将来的研究面临更复杂的三维、时间相关的多相反应系统或气金渣等自由表面问题的挑战.     

板坯连铸的电磁搅拌

回顾了电磁搅拌应用于扁平产品连铸生产中的各种形式,并按液态钢水流动形态和冶金效果给予分类。多模式电磁搅拌属于第三代结晶器搅拌技术,它将电磁搅拌的3种功能通过不同操作模式集成在一起,显著改善了产品质量和连铸机的性能。     

现代流体力学的冶金应用

介绍了现代流体力学在冶金应用中面临的边界条件和材料物性数据等问题，并着重评述了钢包精炼和连铸结晶和过程中流动及相关现象研究进展，指出炼钢中过程中数值模拟的目标不是获得描述某给定过程的精确数值，而是获取过程知识，特别是获取实验无法得到的信息，数值模拟不能代替实验，相反是扩大实验的内容，将来的研究面临更复杂的三维、时间相关的多相反应系统或气渣等自由表面问题的挑战。     

板坯连铸结晶器电磁制动技术及其应用

叙述了板坯连铸结晶器中应用电磁制动技术的发展、研究状况。电磁制动技术可以控制结晶器内钢液的流动，减少结晶器保护渣的卷渣，有利于结晶器内夹杂物的去除，从而提高铸坯质量，并有利于提高铸坯拉速。研究结果表明电磁制动特性取决于板坯宽度、浇铸速度、氩气流速和浸入式水口(SEN)形状等浇铸参数，介绍了各种浇铸参数对电磁制动效果的影响。     

多相混合渗流理论研究

针对现有多相渗流理论假设各相均为连续相、无相间交换,不能表征相对渗透率端点附近出现非连续相,未能考虑多相混合、界面作用、相间传质传输等多相掺混复杂流动的问题,本文把多相渗流流体作为一个总体即混合流体,研究多相流体在多孔介质中传输,包含不相溶、相界面变化、相间传质传输、混合相,搞清各相间交换关系和流动机制,即多相混合流动规律.首先基于平衡热力学第一、第二定律,考虑渗流过程中的多相体系平衡条件,推导出了渗流过程中多相体系平衡热力学关系式,之后运用多相流体全质量守恒定律和渗流过程中多相体系平衡热力学公式,建立了多相流体混合渗流理论模型,分析了多相混合渗流理论与传统多相渗流理论的关系,提出了多相混合渗流的理论.指出多相体系流体总的渗流速度不仅与压力梯度成正比,还与多相体系混合渗流程度有密切关系,其中混合渗流程度是饱和度、界面张力、压力梯度和孔隙度的函数.研究结果表明,多相混合渗流理论深刻地反映了多相流体混合渗流的本质,揭示了多相流体混合渗流的内在作用变化规律,弥补了多相渗流理论用单相达西定律推广到了多相渗流中的不足,多相混合渗流理论涵盖了传统多相渗流理论,具有重大的理论意义和应用价值.     

电磁搅拌作用下连铸结晶器内液面波动行为

电磁搅拌对连铸结晶器内钢液液面波动有重要的影响。以某钢厂直径为250 mm 连铸圆坯结晶器及电磁搅拌器的相关参数为原型,采用湍流模型与多相流模型相结合的方法对电磁搅拌作用下连铸结晶器内钢液液面波动行为进行研究,分析了电磁搅拌作用下钢液液面产生变化的成因。研究结果表明：电磁搅拌作用下钢液液面呈旋转抛物面,与无电磁搅拌作用下的液面截然不同;电磁搅拌作用下钢液液面波动实质上是电磁搅拌电磁力作用的结果。水口附近液面波动会随着电磁搅拌强度的增大而增强,达到一定值时出现卷渣现象。在实际生产过程中,为获得较好的搅拌效果,应考虑结晶器内的液面波动及卷渣行为。     

CFD在过程冶金中的地位和应用

ＣＦＤ作为一种研究流动、传热及化学反应过程的方法，目前已在冶金等领域得到广泛应用并显示出良好的应用前景。本文将结合冶金过程的一些特点，概述ＣＦＤ的基本原理、区域离散化方法、求解技术及应用实例。     

电磁制动对CSP漏斗型结晶器流场和液面波动的影响

针对铸坯断面为1 500 mm×90 mm的漏斗型结晶器,在拉速为5 m/min的条件下,通过耦合湍流模型、多相流模型以及电磁制动模型,计算了电磁场作用下结晶器内流体流动与液面波动特征.数值模拟结果表明,应用电磁制动能显著改变结晶器内钢液流动行为,使结晶器内流场分布更加均匀.此外,当施加的磁场强度为0.2和0.3T时,结晶器最大液面波动高度从未施加电磁制动时的15mm减小至9.2mm和2.33 mm.综合考虑到电磁制动效果与生产成本,合理的磁场强度应控制在0.2～0.3 T.     

结晶器钢液电磁控制技术的发展

论述结晶器内钢液流动的特征及流动控制的目的,介绍并分析了电磁搅动电磁制动、软接触电磁连铸等结晶器内钢液流动电磁控制技术的特点及发展趋势.     

中间包稳流器在德马克连铸机上的应用

对中间包稳流器在德马克连铸机上的应用情况进行了研究,分析了其对钢液流动状态和钢水在中间包内平均停留时间的影响.结果表明,使用中间包稳流器能有效地防止短路流,改善中间包冶金效果.     

电磁制动对CSP漏斗形结晶器开浇过程影响的数值模拟

 建立了描述电磁制动(EMBr)下CSP漏斗形结晶器开浇过程暂态流动现象的三维数学模型,研究不同磁场强度对开浇过程中结晶器内流场影响。利用流体体积方法(VOF)捕捉钢液-空气界面。采用动网格模型实现引锭杆的移动。研究结果表明：电磁场可显著抑制钢液湍流流动,降低引锭杆启动瞬间的弯月面波动;开浇过程电磁制动的使用可改善拉坯过程中结晶器内钢液流态;电磁制动的使用可将自由稳定时间提前约10s;使用电磁制动可明显减轻漏斗形结晶器内钢液偏流现象。     

板坯连铸机辊式电磁搅拌的应用实践

武钢第二炼钢厂在应用辊式电磁搅拌装置的过程中,对辊式电磁搅拌器的安装位置和搅拌参数进行多次试验与研究,确定电磁搅拌器的合适安装位置,并对搅拌工艺参数进行优化,使之达到较好的冶金效果.     

连铸板坯内部缺陷及结晶器内钢液电磁流动的控制

利用水模实验和流场数值模拟相结合的方法对连铸过程凝固壳俘获气泡和夹杂物的行为以及结晶器内钢液的湍流和气泡对夹杂物的吸附进行了研究。水模实验揭示了湍流的存在,说明液流在水口不同喷口处的流速不同。通过流场数值模拟估计了钢液流动的湍流流速。利用X射线扫描法,研究了与拉坯方向垂直的铸坯模截面的气泡分布。通过扫描电镜（SEM）观察黏附在气泡表面的Al2O3颗粒数量。为防止气泡进入钢液内部,采用流动控制结晶器（FC）和电磁水平稳定器（EMLS）2种类型的电磁流动控制系统来减少射流速度对结晶器窄边的冲击。     

计算机模拟仿真在过程冶金中的地位和应用

计算机模拟仿真作为一种研究流动，传热和化学反应过程的方法，目前已在冶金等领域得到广泛应用并显示出良好的应用前景，结合冶金过程的一些特点概述数值模拟仿真的基本原理，区域离散化方法，求解技术及应用实例。     

电磁场在连铸技术中的应用

阐述了电磁冶金的发展历程,分析了电磁场在连铸技术中应用的原理,以及电磁场在电磁搅拌、电磁制动、冷坩埚和软接触方面的发展现状,分析了电磁场在连铸技术应用中所存在的问题,并对电磁冶金的前景作了展望.     

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。     

凝固末端电磁搅拌技术的应用与实践

介绍了凝固末端电磁搅拌技术在酒钢宏兴炼轧厂3#方坯连铸机的应用实践,通过结合150 mm×150 mm小方坯连铸过程的工艺条件,对凝固末端电磁搅拌技术冶金原理的理论研究,验证了凝固末端电磁搅拌技术对连铸坯内部质量的影响。实践表明:凝固末端电磁搅拌技术能够有效改善中心偏析、V形偏析、中心疏松和缩孔缺陷,并且中心偏析的变化值和平均值都能显著减小,对高碳钢铸坯内部质量的改善效果明显。