等离子加热六流连铸中间包底吹气过程数值模拟优化研究

针对宝钢六流连铸中间包等离子加热区域温度积聚严重的现象,提出了底吹气的解决方法.采用自编程序,在流动与传热耦合计算的基础上,对底吹气参数进行了仿真模拟研究.结果表明,无底吹气时,加热区域上部高温钢液不能很好地混匀并向两侧传输,而采用底吹气方式时,加热区域钢液温度比较均匀,两侧温度分布情况也有所改善.现场试验对比表明,采用优化后的底吹气方式,对夹杂物分布、增氮量、流间温差没有影响,且能明显改善中间包包盖的熔蚀问题.     

水口吹氩对结晶器弯月面波动的影响

水口吹氩时,结晶器液面波动行为对夹杂物的去除、卷渣、漏钢和拉裂的防止很重要。利用水模型实验研究了氩气流量、浇铸速度、铸坯宽度和浸入式水口的张角、出口面积、浸入深度对结晶器弯月面波动的影响,并运用数值模拟方法对结晶器流场和实验结果进行了分析。     

六流连铸中间包内流动与传热耦合过程的数值模拟及控流装置优化

通过对六流连铸中间包内劝与传热耦合过程的数值模拟,说明了改进中间包的合理性,此外,本研究还进行了现场温度的实际测定。表明,模拟计算结果与实测值的趋势一致,优化后的中间包能更好地满足生产的要求。     

连铸过程钢水温度预测模型的开发与应用

开发了从钢包精炼结束到中间包连续铸造结束全过程中关于时间—钢水质量—感应加热功率—钢水温度变化的非稳态过程数学模型。计算后发现,与特定薄带连铸工艺相配套较合适的钢包吨位应控制在90 t左右,若钢包容量达到130 t,建议配备1 500 kW中间包感应加热装置。通过对比宁钢薄带连铸(简称NBS)中间包钢水温度的实测值与预报值可以看出,该模型的预报精度能够满足大生产过程中对中间包内钢水温度的预报精度要求。同时发现,中间包在各个面上的热流密度约在50 min时与相关文献报道的数值完全一致,在浇铸试验时间段内中间包尚未达到热平衡。     

六流连铸中间包等离子加热过程的数值模拟

在流动与传热耦合计算的基础上,对宝山钢铁股份有限公司六流连铸中间包等离子加热区域底部吻气与未吻气情况下等离子加热模拟结果进行了分析,结果表明,在未吻气情况下,加热区域上部钢液温度很高,对中间包耐火材料（尤其对包盖的耐火材料）影响很大,采用底吻气时此问题可基本得到解决。     

宝钢薄带连铸技术发展回顾与展望

薄带连铸技术被誉为20世纪冶金工业最伟大的技术进步.综述了在世界薄带连铸技术发展过程中宝钢作为一个后来者的发展轨迹,介绍了宝钢薄带连铸连轧技术BAOSTRIP(R)自主研究开发情况,并对宝钢薄带连铸技术的未来发展进行了展望.     

板坯连铸过程中钢液流动与凝固现象的数值模拟

针对板坯连铸过程,建立了钢液流动、传热、凝固的三维耦合数值计算程序,计算、分析了该过程钢液的流动、凝固特征,以及在浸入式水口区域和结晶器边部等局部区域钢液的流动、温度分布特点.计算结果表明,从浸入式水口出口注入的钢液,在流动的区域内形成2个空同分布的大循环区域,这两个循环区域中心的温度相对较低.上循环流在结晶器窄边附件由于拉坯的作用形成了小的狭长循环,同时有倒钩状温度分布情况.结晶器表面钢液的流动速度、湍动能分布大小以及F数,在一定程度上可以表征结晶器液面波高以及与铸坯质量的关系.     

双辊薄带连铸布流器的布流特性研究

双辊薄带连铸浇铸过程中,熔池内钢液的分布以及熔池液面的波动是影响带钢质量的重要因素之一.布流器对实现稳定的薄带连铸过程和提高薄带质量具有重要的作用.针对实验所采用的布流器内部钢液的流动情况进行了计算,并与实际实验情况相对比,通过分析为优选出满足双辊薄带连铸要求的布流器提供依据.     

金属喷射成形过程的数学模型

应用数学模型模拟了金属喷射成形过程,并在宝钢的喷射成形设备上进行了测试,验证了研究结果.该过程的数学模型由4部分组成:喷射气体在沉积室中的流动、单一液滴沿其轨道的运动、大量液滴运动的概率统计分析、对喷射成形过程中沉积坯形状和温度分布的预测.在原型实验中,测定了射流中心的速度、沉积坯的形状以及沉积率.预测值和实验值吻合得较好.     

拉坯速度对结晶器内钢液流动和温度分布的影响

针对板坯连铸过程,建立了钢液流动、传热、凝固的三维耦合数值计算程序,计算分析了拉坯速度对结晶器内钢液的流动、凝固特征的影响.计算结果表明,拉坯速度对流动的影响主要表现在宏观速度的大小上,不会影响流动的形态.但对传热和凝固过程有重要影响,直接影响到凝固终点的位置.凝固终点的长度与拉坯速度成正比关系.