中间包挡墙优化的数值模拟与实践

为了改善首钢三炼钢2号铸机铸坯夹杂物水平,对中间包挡墙结构进行了优化,并对中包内钢水流场进行了三维数值模拟,分析了钢水流场对去除夹杂物的影响.模拟及生产实绩表明：高挡墙方案均具有改善中包冶金效果,V形高挡墙方案安装使用过程结构稳定性更好,采用带导流孔的全挡墙钢水流场分布更加合理,有利于夹杂物的去除.     

鞍钢板坯连铸机中间包挡墙设置优化与改进

采用数学模型方法研究了连铸中间包过程的钢水流动，混合以及停留状况，并以提高钢水平均停留时间为依据优化了鞍钢第三炼钢厂板坯连铸中间包的挡墙设置，通过对中间包过程钢水夹杂物运动行为的数学模化和仿真计算探讨了夹杂物的碰撞长大。上浮排除以及被耐火材料墙壁粘结吸附等现象。在实际生产中对有关研究结果进行了验证分析。     

五流T型中间包流场的优化

本课题依据相似原理,用"刺激-响应"实验方法,测定不同工况下的RTD曲线,从而计算中间包各流钢水的停留时间、温度分布、夹杂物的去除率等指标,确定新挡墙的设计方案.然后在实际生产中应用,测定中间包内的钢水温度差、取样分析夹杂物,以验证设计的合理性.     

3^#连铸机中间包挡墙的研究与应用

本文通过对中间包形状和挡墙功能的研究与应用，促进了铸机的稳定生产，并取得了明显的冶金效果，提高了产品质量。     

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。     

中间包双层挡墙钙镁质填料对钢液夹杂物的影响

带填料的双层挡墙是1种新型的中间包控流装置,选择合适的填料可以更好地去除钢液中夹杂物。研究了使用钙镁质耐火材料作为双层挡墙的填料时,钙镁质耐火材料中w(CaO)对去除钢液夹杂物的影响。研究发现:填入w(CaO)为20%的钙镁质耐火材料时,试样钢中单位面积的夹杂物减少12.92%;而填入w(CaO)为30%的钙镁质耐火材料时,试样钢中夹杂物减少了25.84%。可以看出,钙镁质耐火材料作为中间包双层挡墙填料可以强化中间包去除夹杂物的效果。     

中间包气幕挡墙水模与工业试验研究

通过水模型实验和工业试验,研究了中间包底吹氩气对中间包流场和去除铸坯大型夹杂物行为的影响。水模型实验结果表明:中间包底吹气可以改善中间包流场,减少死区体积比,增加平均停留时间。不同实验参数对中间包流体流动特征值的改变程度不同。工业试验结果表明:中间包采用气幕挡墙后,中间包长水口处到铸坯的全氧质量分数降幅提高60.62%;每10kg试样夹杂物总含量由3.85mg降至2.88mg,去除大型夹杂物效果明显,尤其是尺寸小于140μm的夹杂物。     

板坯连铸中间包气幕挡墙夹杂物去除的研究

分析了中间包不加气幕挡墙和加气幕挡墙吹氩时夹杂物上浮速度与气泡直径、夹杂物直径和密度的关系。气泡尺寸对夹杂物的上浮速度影响比较明显,夹杂物的密度对上浮速度的影响不大。进行了中间包气幕挡墙的工业试验,试验表明:中间包底吹气对钢液中小夹杂物的去除作用不明显,而对大型的夹杂物去除效果显著。     

T型中间包过滤器应用效果研究

通过对应用了过滤器后的中间包、铸坯的纯净度进行分析,对CaO过滤器在50吨T型中间包上的应用效果进行评价。用物理流动模型与数值模拟对钢液的流动进行模拟。结果表明：中间包大型夹杂物去除效率提高了17.1%,死区比例减小了8%。     

中间包气幕挡墙去除夹杂物的数值模拟

以湍流控制器加单坝结构的FTSC中间包为原型,采用气-液-固三相流数值模拟手段,研究了气幕挡墙对不同粒径夹杂物的去除情况.结果表明,中间包气幕挡墙能够改善钢液的流动特性,提高夹杂物的去除率,尤其对小颗粒夹杂物,去除效果更明显.     

中间包内流体流动及夹杂物去除的研究

采用湍流流动的数学模型方法,对板坯中间包内的钢液流动及夹杂物去除率进行了模拟研究。系统分析了在中间包内设置控流设备对钢液流动状态、平均停留时间以及夹杂物颗粒排除率的影响。结果表明,设置挡墙和坝后,中间包内有效防止了短路流,延长了平均停留时间,夹杂物整体排除率明显提高,大大改善了中间包的冶金效果。     

板坯连铸中间罐湍流控制器试验与应用

结合鞍钢第二炼钢厂板坯中间罐控流装置，通过实验室对比试验研究，开发了一种新型控流装置——湍流控制器。一年来的应用实践表明，它不仅具有防止开浇喷溅而引起钢液吸氧吸氮作用，更重要的是在浇注过程中有明显地去除夹杂物的作用。因此显著地提高铸坯质量，降低夹杂废品。     

Fluid Flow and Inclusion Motion in a Multi-Heat Teeming Tundish for Heavy Steel Ingot

 Besides the function of molten steel supply in the casting process, tundish has a capability of decreasing the formation of macro-scale inclusions and promoting the flotation of the remaining inclusions. Both the round shape tundish and the elliptical shape tundish were studied for the multi-heat teeming ingot. The transportation of molten steel and the motion of inclusions were compared using numerical simulation and physical modeling. The results showed that the short molten steel residence time, the large dead volume, and the low efficiency in inclusion removal for the round shape tundish were obtained even when a flow control device was installed. After comparing the two kinds of tundishes with the same capacity, it indicated that in the elliptical shape tundish, the molten steel residence time was prolonged by 1.6 times and the mean residence time increased by 6%; the dead volume was decreased from 18% to 13%, the ratio of the plug volume to the dead volume increased by 68%, and the inclusion flotation efficiency increased by 17%. The trial results indicated that, after using the elliptical tundish, the equivalent diameter of single defect was decreased from 2.5 to 1.6 mm, and no intensity defect was observed. The total oxygen content was 21×10-6, which was decreased by 30%.     

黄沙坪矿业嗣后尾砂充填挡墙压力研究及厚度计算

为了消除采空区危害且安全回采矿石,黄沙坪矿采用嗣后全尾砂胶结充填采空区.但由于嗣后尾砂充填采空区面积大、高度高,充填采场内料浆因离析而存在动水压力和静水压力,使得合理计算充填挡墙受力较为困难.文章以黄沙坪矿山为研究背景,研究了尾砂充填条件下充填挡墙压力变化规律,确定了适合嗣后充填挡墙侧压力计算公式.基于黄沙坪矿业嗣后充...     

连铸中间包内夹杂物上浮规律的研究

 引入湍流涡旋的Kolmogoroff尺度作为区分钢液中夹杂物粒径大小的标准。对中间包内不同粒径夹杂物的上浮规律进行了理论分析,为中间包内夹杂物去除的实验研究提供了理论依据。采用不同的模拟介质对中间包内夹杂物的去除做了研究,验证了理论分析的正确性。     

中间罐挡渣装置对夹杂物上浮影响的实验研究

为了研究中间罐挡渣装置对夹杂物上浮的影响，进行了实验室研究，分析了影响夹杂物上浮的主要因素，了比较理想的堰，挡墙的尺寸和位置。     

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。     

宣钢矩形坯连铸机中间包数学模拟研究

应用三维湍流流动的数学模型及计算机模拟技术，对宣钢矩形坯连铸机中间包进行了模拟研究。通过研究发现在不加任何挡渣板的情况下，中间包内的钢液流动形成明显的短路流；不利于钢液的混合和夹杂物的上浮。中间包内加设挡渣板能够有效地防止短路流，有利于钢液的混合和夹杂物的去除。     

Water Modeling of Swirling Flow Tundish for Steel Continuous Casting

A conventional turbulence inhibitor is compared with a swirling chamber from the points of view of fluid flow and removal rate of inclusion in the tundish. Comparing the RTD curves, inclusion removals, and the stream-lines in water model experiments, it can be found that the tundish equipped with a swirling chamber has a great effect on improving the flow field, and the floatation rate of inclusion is higher than the tundish with a turbulence inhibitor. Because of the introduction of the swirling chamber, the flow field and inclusion removal in a two-strand swirling flow tundish are asymmetrical. Rotating the inlet direction of swirling chamber 60 degree is a good strategy to improve the asymmetrical flow field.     

吹氩技术及其对中间包流场影响的研究

研究了基于有限元分析软件对吹氩技术、中间包流场的影响,结果表明在中间包注入流与堰之间安装多孔透气砖可促进夹杂物的去除。确定透气砖在距水口中心700 mm、气量在7 L/min时,中间包内流体的流动特性最佳,可有效提高了钢水质量。