6流中间包流场的数值模拟优化

采用CFD软件FLUENT对6流中间包内的流场进行了数值模拟,分析了6流中间包内的流场特征,以及有无C型挡墙的加入,中间包内流场的变化情况。模拟结果表明,C型挡墙的加入使6流中间包各流的流动更加均匀,有利于钢液温度和成分的均匀;C型挡墙的加入使6流中间包近流的平均停留时间增加,利于夹杂物的上浮去除。     

涟钢二流板坯连铸中间包水模型研究

以相似原理为基础,建立1∶3的水模型,对涟钢二流板坯连铸中间包进行研究.结果表明,单纯的湍流控制器+挡坝,中间包活塞区体积偏小,死区体积偏大;挡坝开孔能使中间包死区减小,而不会产生明显的短路流;有利于改善中间包钢液流动的控流装置组合为挡堰+开孔挡坝+湍流控制器,得出了其具体位置;优化后的中间包平均停留时间由343 s延长至387 s,死区体积由20.0％下降至9.8％,滞止时间由61s延长至99 s.     

优化中间包结构去除钢液氧化物夹杂

分析了中间包钢液中氧化物夹杂的来源及去除方式,并针对中间包结构优化后的冶金效果进行了评述,提出了中间包向大容量深熔池方向发展,以及使用控流装置和使用碱性耐火材料作为工作层,为中间包钢水中氧化物夹杂的去除及提高钢水的洁净度创造了条件。优化后的中间包实际应用后效果良好。     

中间包在线测氢技术的应用

通过对中间包在线测氢技术的研究,并应用于炼钢厂5号连铸机重轨钢坯的生产,取代了传统的结晶器取氢样技术,符合重轨钢坯生产的技术要求。     

耐高温塑性陶瓷密封垫及其在钢厂中的应用

为了改善传统密封垫耐高温和密封性差的问题,自主研发了新型耐高温塑性陶瓷密封垫产品。使用新型耐高温塑性陶瓷密封垫后,1450CCM品种钢铝损减小15%,钛损降低20%,"铝损不低于0.004%,增氮不低于0.000 85%"的异常比例降低;中间包连浇3炉内水口碗部实现了免清洗;长水口氩封氩气用量降低,由580降低为380NL/min;中间包铸流区液面平静、可浇性佳。     

四流H型感应加热中间包控流装置设计

针对国内某特钢厂新上的四流H型双通道感应加热中间包,为改善中间包内流体流动状态,设计了倒八字型与V型两种控流装置。应用数值模拟的方法对两种不同控流装置下的中间包流场、RTD曲线、温度场进行了模拟。结果表明,倒八字型控流装置平均停留时间1 469.6 s,死区体积比5.83%,边部水口与中间水口的最大温差3 K;与V型控流装置相比,平均停留时间延长了41.9 s,死区体积相应降低了4.09%,边部水口与中间水口的最大温差减少了2 ℃。湍流抑制器+倒八字型控流装置设计能更好改善四流大方坯H型双通道感应加热中间包流体流动性。     

通道式感应加热中间包钢液流动特性的数值模拟

通道式感应加热中间包能够有效补偿钢液在浇注过程中产生的温降。钢液流动特性是影响通道式感应加热中间包冶金过程的关键。采用ANSYS软件求解电磁场、流场和温度场控制方程,得到通道式感应加热中间包稳态流场和温度场;在此基础上,求解示踪剂溶质输运方程,得到RTD曲线。数值结果表明,浇注口温度提高20K;相比于无感应加热的通道式中间包,应用通道式感应加热后,总体平均停留时间延长48s,总体死区体积分率缩小为21.5%;通道式感应加热中间包的电磁力对钢液的搅拌作用是影响流动形态的主要因素,焦耳热引起的热对流是影响流动形态的次要因素。     

控流装置对中间包钢水流场和洁净度的影响

为研究控流装置对中间包内钢水流场影响,采用水模型和工业验证相结合方法针对某钢厂板坯连铸中间包进行优化。通过对不同控流组合中间包的优化得出,湍流控制器+下挡墙组合最优;通过对下挡墙的位置和高度的优化得出,下挡墙高300mm、距长水口距离1900mm为最佳方案。优化中间包后,钢液在中间包内平均停留时间由304.1s增加至342.1s,死区比例由18.5%降至8.4%。工业试验表明,采用优化后中间包,IF钢铸坯平均氧质量分数降低了16.8%,平均氮质量分数降低12.5%,铸坯10μm以上夹杂占比由8.6%降至6.1%。     

8流小方坯连铸机工艺设计特点

介绍了某钢铁生产基地2台8机8流方坯连铸机的设计特点,着重介绍设计采用的单中间罐浇注模式及有关对策;以及连铸机设计采用的适应不同热送和下线比例的双向高效出坯系统.生产实践表明,连铸机投产后设备运行良好,铸坯质量优良,达到了预期的设计效果.     

炼钢-连铸新工艺条件下的中间包优化方法

 在炼钢-连铸中,改进后的新工艺条件使得中间包寿命的评价方法由固定炉数变成了固定时间,针对这种变化,建立了相应的中间包优化模型。模型中考虑了炉次计划中的钢种、浇铸宽度、拉速等因素对浇铸时间的影响。采用启发式和DNA进化相结合的方法求解模型,先设计了3个启发式算法,然后在此基础上设计了基于DNA进化的优化方法,并给出了详细步骤。通过对企业实际生产数据进行仿真计算,其结果表明优化后的中间包利用率明显提高,从而验证了该方法的有效性。