安钢板坯连铸机结晶器冷态模型和结构优化

以安阳钢铁公司板坯连铸机结晶器为原型,采用11的比例建立起一套水模型模拟研究系统,正交试验得出浸入式水口的最优化参数水口出口倾角20°,浸入深度200mm,拉速0.8m/min。     

VOD精炼过程的水模型实验

通过相当于太钢75 t椭圆形钢包容量1/9的水模型,采用N2模拟底吹氩和顶吹氧试验,研究了VOD底吹位置和吹气量对钢液混匀时间的影响。试验结果表明,模型合理吹气量为1.1~1.3 m³/h,相当于75t钢水VOD处理的吹气量350~460 L/min;单底吹砖位置越靠近钢包中心,混匀时间越短;用双底吹砖或三底吹砖吹气时,混匀时间明显缩短,但存在最佳底砖分布位置。顶底复吹时,为取得较好的效果,亦存在顶吹-底吹气量的最佳配合及相应的有利位置。     

板坯连铸机结晶器钢液卷渣的水模型研究

针对安钢超低头板坯连铸机结晶器液面卷渣现象 ,用 0 6∶1 0水模型 ,研究了水口浸入深度 30mm、6 0mm和 110mm时 ,铸坯拉速 1 0～ 0 7m min、水流量 2 6 2 4～ 18 4m3 min范围内水口浸入深度、拉速对结晶器内钢液卷渣程度的影响。提出卷渣指数J =V·h (t·H) ,式中V 拉速 ;h 1 10大波值 ;t 开始卷渣时间 ;H 水口浸入深度。结果得出 ,为防止安钢板坯结晶器液面卷渣 ,当水口浸入深度为 110mm时 ,拉速应≤0 90m min ;浸入深度 6 0mm时 ,拉速应≤ 0 85m min ;J应 <1 37× 10 - 2 mm s2 。     

中间罐中吹气搅拌对钢水流动的影响

连铸中间罐内钢水的流动对于成分和温度的均匀，非金属夹杂物的去除都有重要影响。本文在相似原理基础上，建立了中间罐水力学模型，通过刺激－响应试验，夹杂物模拟及高速摄影流场显示实验，研究吹气搅拌对钢液流动及夹杂物去除的影响。     

薄板坯结晶器内卷渣现象的研究

基于相似原理,采用1:1的水模型,模拟了薄板坯连铸结晶器内钢液-保护渣界面的流场,通过采用SG200水工数据采集系统对液而波动进行了定量测量.结合流场显示研究了薄板坯连铸结晶器内钢液的卷渣机理,得出了薄板坯连铸结晶器内钢液的主要卷渣方式为旋涡卷渣和剪切卷渣.研究了各工艺参数,即水日类型、浸入深度、水口出口倾角、拉速等,对保护渣卷人量、卷入方式、卷人深度的影响.     

薄板坯连铸机新型浸入式水口

基于相似原理,采用1:1的水模型,模拟了薄板坯连铸结晶器内钢液的流场.采用SG800水工数据采集系统对结晶器内液面波动和注流冲击深度进行了定量测量.针对薄板坯连铸高拉速的需要,开发了一种新型的耗散型浸入式水口.通过研究耗散水日上下出口面积比、出口角度以及拉坯速度对结晶器液面波动和对结晶器窄边冲击情况的影响,找出了其中的变化规律,为优化耗散式水口的结构和工艺参数提供了理论依据.通过与普通双侧孔水口的试验比较,证明耗散型水口是一种适合薄板坯连铸高拉速生产的新型水口.     

熔渣下金属熔池流动现象的数学模拟SCIEI

应用二维激光测速仪和高速摄影机对带有渣层的金属熔池流场的水模型进行了试验研究。根据研究结果提出熔渣-金属界面处的流动边界条件,用涡量-流函数法求解了有渣金属熔池的湍流特征。结果表明,熔渣下金属熔池的流动速度、湍动能和循环流量均显著低于无渣金属熔池。除包底区外,顶部渣层下近包壁处也有一个湍动能很低的“死区”。     

中间罐吹气搅拌对钢液流动的影响

中间罐内钢液流动对于钢水成分和温度的均匀性及非金属夹杂物的排除都有重要影响。本文就钢色冶金中广泛采用的吹气搅拌应用于中间罐冶金时的流场分布进行了刺激——响应试验以及夹杂物模拟与高速摄影显示研究。实验结果表明,吹气搅拌有利于夹杂物上浮分离,且吹气位置、吹气量、中间罐钢液面覆盖剂均对夹杂物去除效果有影响。     

薄板坯连铸机浸入式水口的结构优化

以兰州钢厂薄板坯连铸机为原型,采用信噪比正交实验设计的方法,通过流场显示、波高测量及冲击力测量,研究了高拉速条件下,浸入式水口的出口角度、出口面积和插入深度对结晶器内流场变化的影响及变化规律.试验结果表明:出口面积比为1.3,出口角度向下倾斜5°,浸入深度为280mm,可以满足提高技速后生产的需要.     

板坯连铸结晶器内钢液流场的三维数学模型

针对板坯连铸结晶器中钢液的紊流流动特征,利用流场计算软件cfx4.3,建立了一个三维有限差分模型,模拟了结晶器内钢液的流场和流动分布,同时应用水利学模型进行了验证.通过数值计算,研究了浸入式水口的出口倾角、浸入深度、拉速等工艺参数对板坯连铸结晶器流场的影响,为优化结晶器内钢液的流场,优化浸入式水口的设计提供了理论基础.