连铸中间包内陶瓷过滤器优化设计的水力学模拟实验研究

介绍了大型板坯连铸机中间包水力学模型的实验研究。根据相似原理，用水模拟钢水在中间包内的流动特征。通过改变三重堰间距，高度和陶瓷过程器的设计参数，测定停留时间分布曲线，分析了影响中间包内流体流动的因素。该模型的实验结果对生产实际具有指导意义。     

立式连铸结晶器浸入式水口结构优化

为优化立式板坯连铸结晶器浸入式水口结构,采用1∶1的水模型和基于Fluent软件的数值模拟,试验研究了浸入式水口的中孔内腔形状(圆形、扁形)、水口底部形状(凸形、凹形)、水口倾角(+5°、+10°、+15°)及水口侧孔面积对结晶器内流场的影响。结果表明:中孔内腔为扁形、水口底部为凹形、水口侧孔倾角均向上时,侧孔向上倾角10°的水口结构有利于优化结晶器流场,保持结晶器液面合理波动,降低发生卷渣的概率。此外,增大水口侧孔面积有利于减小液面波动,但会导致水口侧孔上方的回流区范围扩大,降低水口的有效利用率。     

不同双辊薄带连铸布流系统的数值模拟对比研究

采用数学模拟的地方法研究了不同型号的布流系统对双辊薄带熔池内流体流动和液面波动的影响.使用Fluent软件的VOF多相流模型对I号和III号布流系统进行了数学模拟,并同水力学模拟的结果进行了对比,研究结果表明,VOF模型符合水力学模拟实验结果;III号布流系统比I号布流系统的布流效果更好,流态稳定,液面波动明显减小.     

CaO-5%MgO-Al_2O_3-SiO_2-0.5%‘FeO’体系低SiO_2区域熔化性能

通过半球点测试仪,对CaO-5%MgO-Al2O3-SiO2-0.5%‘FeO’体系低SiO2区域的炉渣熔化性能进行研究。结果表明:在炉渣中添加少量的SiO2可降低炉渣的熔点;当w(CaO)/w(Al2O3)较小时,炉渣的熔点随着SiO2含量的增加而降低;当w(CaO)/w(Al2O3)较大时,炉渣的熔点随着SiO2含量的增加呈现先降低后升高的趋势;随着四元碱度的增大,炉渣的熔点的总体趋势为先降低后升高。建立了熔化温度与各组分的关系,试验数据与关系式计算结果吻合较好。     

钢锭凝固过程中温度场和流场的数值模拟研究

运用商业软件Procast对25 t钢锭凝固过程的流场和温度场进行了数值模拟。钢锭凝固过程的温度分布云图和冷却曲线显示了钢锭凝固过程的一般规律,为预测缩孔、缩松情况提供了参考依据。分析冷却速率曲线和钢液流动情况可知,考虑钢液流动对传热的影响十分重要。     

冷轧薄板钙镁铝尖晶石类夹杂物成因分析

摘要：针对超低碳铝脱氧镇静钢在冷轧冲压过程中出现开裂情况进行了电镜和能谱成分分析,确定了主要夹杂物含有Al2O3、CaO及MgO,为钙镁铝尖晶石类夹杂物。研究了该问题炉次的钢包顶渣组分、中间包覆盖剂及涂层侵蚀情况,讨论了夹杂物的来源。结果显示,Al2O3为脱氧产物及二次氧化的产物;CaO的来源为渣中较高活度的CaO与钢水中酸溶铝Als反应导致Ca元素进入钢水,进而与钢水中的O生成CaO。MgO主要为中间包覆盖剂氧化镁及涂层融蚀的氧化镁进入中间包渣系,与钢水中的Als反应导致Mg元素进入钢水,再与钢水中的O生成MgO。     

烧结工艺对50％Mo-ZrO2金属陶瓷导电性能的影响

以氧化锆和钼粉为原料,在不同烧结工艺下制备了50％Mo-ZrO2金属陶瓷.采用扫描电镜和能谱仪分别分析了试样的微观结构和成分,用四电极法研究了试样高温电阻率.结果表明,增加烧结保温时间和提高烧结温度,可使试样烧结的更加致密,但试样的高温电阻率变化不大,800～1600℃该材料的电阻率与温度的关系为:κ=-0.41+0.006 T.试样的电阻率总体上随温度升高而增大,晶粒较大的试样电阻率在1150～1200℃出现峰值.     

正交法研究螺旋选晶器几何尺寸对选晶过程的影响

采用有限元商业软件PROCAST中的CA-F-模型,模拟了DZ417G高温合金定向凝固过程,用正交法研究了选晶器几何尺寸对凝固组织的影响.研究结果表明,螺旋选晶器在选晶生长机制中能迅速减少晶粒数量,同时晶粒数量的控制还受选晶器和叶片连接部分影响;螺旋在晶粒取向优化的选择上没有绝对优化;经过晶粒数量和取向偏差两指标的显著性分析、直观分析和验证计算后,得出θ=60°,dr=5 mm,ds=14 mm,n=1这对组合为最优方案,该组合经过选晶器后得到单晶并且单晶取向控制在15°以内.     

熔融还原水模实验研究

通过铁浴式熔融还原炉的水模型,实验研究了底吹流量、顶枪流量和顶枪枪位对终还原炉熔池内混匀时间的影响.单底吹实验结果表明,熔池内的混匀时间随着底吹流量的增大呈现减小趋势,通道2和3所处的位置为熔池的不活跃区域,b位置处的混匀时间最长,随着底吹流量的增大,b位置处通道1的混匀时间减小,而通道2和3的混匀时间都增大.顶底复吹实验结果表明,熔池内各测点位置处的混匀时间随着底吹流量的增大而减小,随着顶枪流量的增大大部分都减小,而随着顶枪枪位的提高而减小,这些实验数据和现象为水油实验提供了很重要的数据依据.     

板坯连铸中间包底吹气数值模拟研究

根据宝#连铸机中间包的实际操作工艺参数,在中间包结构内部加装吹气装置,进行了气-液两相的流动和传热耦合的数值模拟.模拟研究结果表明,底吹气可以显著改善中间包内钢水的流动特征,增加钢水流动的轨迹,延长钢水在中间包内的停留时间,提高中间包内钢水的混合程度;在坝堰中间加装吹气装置有助于均匀整个中间包内钢水的速度,减少中间包的死区体积分率,得到更好的冶金效果.