基于示踪剂法板坯连铸40t中间包内钢液流动行为的物理模拟

通过中间包1:3水力学模型,利用激光片光源对中间包水模型进行切片照射、加入示踪剂显示流体流动特性等手段,研究了钢厂板坯连铸双流40 t中间包水模型挡墙挡坝的相对位置,长水口插入深度（50~105mm）和流量（拉速）(0.7~0.9 m³/h)对流动行为的影响。结果表明,流量0.8 m³/h、长水口插入深度93 mm、挡坝内移1 cm的工艺设计较为合理,优化后工艺条件下中间包流动状态较好,有利于减少"死区"比例和夹杂物上浮去除。     

水模型实验中示踪剂对停留时间测定的影响

以连铸中间包水模型实验为基础,首次介绍了重要发现———示踪剂对停留时间测定具有较大的影响,还通过分析初步提出了停留时间修正公式,对于冶金中的其它水模型实验也具有重要的启发意义。     

多流中间包钢液流动特性分析方法

中间包水模型实验一般采用脉冲刺激-响应实验,分析所得平均停留时间分布(RTD)曲线特征;然而经典组合模型处理多流中间包RTD曲线时经常出现负体积死区分率或结果偏差较大的问题.本文基于组合模型,采用阶段刺激-响应实验,分析所得累计停留时间分布F曲线特征,对死区比例和活塞区比例进行计算.该模型计算方法适用于多流中间包的流场特征计算.基于累计停留时间分布曲线特征分析,对某钢厂七流中间包控流装置结构进行优化,优化后的中间包死区比例降低,各流差异减小,有利于生产顺行和铸坯质量的提高.      

新钢板坯连铸中间包采用控流槽的水模拟实验

通过板坯连铸中间包水模拟实验,表明新型控流装置--控流槽可大大改善中间包内流体的流动特征参数和流动轨迹,并具有防止卷吸气体作用.     

单流厚板坯中间包物理模拟研究和应用

为得到更加合理的50 t中间包控流装置,通过建立几何相似比1∶4的单流中间包水模型,采用物理模拟试验,研究了不同流量(1.09、1.24 m3/h)、长水口插入深度(25、50、75 mm)、挡坝高度(90、135 mm)以及长水口和堰距离(190、390 mm)等参数对中间包流场的影响.模拟结果表明,当响应时间更小时...     

对称四流中间包结构优化

以淮钢连铸中间包为研究对象,通过建立中间包水模型,对对称四流中间包的流体流动特性进行研究。结果表明:原中间包同一侧的两流之间的流体流动特性存在很大差异,与外侧流相比,内侧流的平均停留时间小,死区体积大。四流一致性差导致中间包内钢液温度不均匀,夹杂物不能有效上浮去除,不能很好地满足高质量特钢生产的要求。加装优化后的挡墙、湍流器等中间包控流装置,四流的停留时间分布趋于一致,滞止时间、平均停留时间延长,死区体积减小。     

总体分析法在非对称两流中间包水模型中的应用

为了解决经典组合方法处理多流中间包停留时间分布(RTD)曲线过程中出现的负死区体积分率问题,利用总体分析法对多流中间包各流的RTD曲线进行合成预处理,得到特征RTD曲线.然后利用经典组合方法处理特征RTD曲线,获得评价多流中间包流体流动的整体评价参数.非对称两流中间包水模型实验结果表明,Sahai修正方法仍会出现负死区体积分率现象;各流的流体平均停留时间是评价多流中间包各流一致性的特征参数;各流流体平均停留时间的最小值是评价多流中间包流体流动特性的关键参数.     

四流“L型”中间包控流装置优化的水模拟研究

以新兴铸管炼钢部四流"L型"中间包为研究对象,根据相似原理建立了1∶2的四流中间包水模型,研究了不同结构的中间包的流体流动特性。试验结果表明:原型中间包内部结构不合理,存在较大死区,最大死区比例为66.2%,中间包四流之间的流体流动特性差异很大;各种优化方案中,"挡墙+单吹气"(方案C)与"挡墙+单吹气+湍流器"(方案D)较理想,其中方案D死区比例最小,平均停留时间最长,其死区比例为19.7%,比原型下降了15.2%,平均停留时间延长到433 s,比原型增加了83 s。     

板坯连铸中间包挡坝结构优化的数学与物理模拟

通过几何相似比0.4的中间包水模型和Fluent数学模型对钢厂60 t二流板坯中间包不同结构挡坝下的钢液流动形态进行了分析。结果表明,中间包使用原结构-200 mm高无孔挡坝时钢液贴底流严重,且挡坝较低,对钢液提升作用不明显,不利于夹杂物上浮去除,浇注区形成较大死区。挡坝开向上15°两圆孔且高度增加至270 mm后,中间包内钢液滞止时间提高12.5%,死区减少36%,钢液在浇注区向钢液面流动,浇注区的死区和钢液温度分层现象基本消失。     

连铸中间包内夹杂物去除的水模拟试验与工业实践

通过中间包水模型试验和工业试验,研究了U型挡墙中间包和Y型挡墙中间包对夹杂物去除的影响。结果表明：Y型挡墙中间包能提高夹杂物的去除率。与U型挡墙中间包相比,从中间包到铸坯过程钢中平均总氧去除率显著提高,铸坯中大型夹杂物含量显著减少,而显微夹杂数目变化不大;同时Y型挡墙中间包内各流夹杂物分布较均匀。使用U型挡墙中间包时,中间包到铸坯过程吸氮较少。     

单流厚板坯连铸中间包结构优化

针对鞍钢一炼钢的厚板坯连铸中间包,采用冷态物理模拟方法,对中间包的控流装置进行了优化,对实际中间包钢水流动建立了数学模型,得到中间包优化前后钢液流动的速度场。实验结果表明,原结构的中间包的控流装置和布置位置不合理。中间包采用湍流控制器和结构优化后,提高了钢水在中间包的停留时间,死区体积明显下降。实际应用的结果表明,中间包结构优化后,中间包钢液、第1和第3块铸坯试样中的平均夹杂物面积比明显下降。     

湍流控制器结构对中包流场影响的数模研究

根据某厂连铸中间包结构和操作工艺参数,选择LAM和Bremhorst修正的低雷诺数κ-ε湍流模型,建立了描述钢液流动的数学模型,用PHOENICS软件进行了模拟计算,讨论了湍流控制器结构对中间包流场的影响,指出湍流控制器的结构对中间包内流场的影响较大,其中环形带顶缘的湍流控制器最有利于中间包内钢液流动特性的改善,环形部分的曲率半径影响钢液的流动情况。     

宝钢高碱度中间包覆盖剂的开发

介绍了宝钢高碱度中间包覆盖剂的开发情况,指出提高中间包覆盖剂的碱度可有效防止中间包钢水回硫和覆盖剂本身污染钢液,对提高铸坯质量有重要的意义。     

连铸中间包挡墙设置优化的数学模拟研究

根据某厂连铸中间包的结构和操作工艺参数,采用数学模拟的方法研究了连铸中间包的钢水流动过程以及停留状况。文中采用PHOENICS软件进行了模拟计算,分析比较了不同挡墙设置下的钢液流动的速度矢量图以及RTD曲线。结果表明：上下挡墙位置以及间距对中间包内钢液流动特性有较大影响。     

板坯连铸中间罐挡墙的设置问题

钢水进入中间罐之前,在钢包炉内精炼时,若已将钢水纯度提到相当高的程度,则中间罐挡墙已不再具有继续改善钢质量的作用。     

板坯连铸机中间包流场研究

运用三维流场软件包对太钢连铸机中间包内的流场分布进行研究。从钢水流动说明太钢中间包的设计方案对于实际生产比较合理，有利于钢水温度和浓度均匀，并对钢中夹杂物的形成和上浮非常有利。     

板坯连铸单流中间包控流装置优化模拟研究

采用水力学模型试验,对太钢不锈钢板坯连铸单流中间包流场进行了模拟研究,并通过数值模拟进行验证,研究结果表明:该钢厂原型中间包流场存在严重问题,中间包内存在明显短路流现象,死区比例较大,钢液混匀效果差;通过正交优化试验得出最佳坝堰因素水平组合方案,使中间包流场得到改善;采用中间包气幕挡墙代替坝优化方案,使中间包流场得到进一步改善.根据水力学模型试验和数值模拟计算结果,结合钢厂实际情况,建议单流连铸中间包采用气幕挡墙代替坝的技术工艺,对于太钢不锈钢板坯中间包气幕挡墙最佳工艺参数:距离堰1 150 mm附近,底吹气量控制在120 L/min左右.     

小型转炉降低钢铁料消耗的生产实践

钢铁料消耗包括转炉钢水消耗和连铸钢水消耗。通过采取降低转炉和连铸钢水消耗以及降低系统温度和中间包包龄攻关等措施来降低炼钢厂钢铁料消耗,取得明显的经济效益。     

昆钢直弧形板坯连铸中间包水力学模拟试验研究

通过板坯铸机中间包水模试验，研究了多种控流装置下钢水流场变化情况，优化了中间包挡墙和堰的安装位置，改善了中间包冶金效果。     

长水口插入深度对连铸中间包流体流动影响的研究

长水口插入深度对中间包钢液的流动状态有重要影响。以相似原理为基础,进行水模实验,测定了有无控流装置时中间包钢液的停留时间分布曲线（RTD）;采用Fluent软件和数学模拟的方法,仿真计算获得了实际中间包内钢液的流动状态,分析比较了钢液流动的速度矢量图和流线图。从而确定了合理的长水口插入深度。研究结果表明,有、无控流装置时,建议长水口插入深度为110 mm左右。