收藏本站
《武汉科技大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大方坯SEN的设计优化与结晶器流场的物理模拟

雷加鹏  
【摘要】:现代连铸生产普遍采用浸入式水口浇注技术。水口的结构参数与浇注工艺参数直接影响着结晶器内钢液的流场和温度场,进而决定了铸坯的表面质量和内部组织结构。因而,优化浸入式水口的结构参数和工艺参数意义重大。 本文以某钢厂大方坯结晶器为研究对象,基于相似原理建立了1:1的水模型,结合示踪剂法和摄影法等实验技术,对使用单孔、四孔、五孔和八孔SEN浇注时,无M—EMS和有M—EMS两种情况下结晶器内钢液的流场进行了模拟研究。得出以下结论: 1.在插入深度为h_1~h_2时,采用单孔喇叭型水口比采用单孔直筒型水口浇注时,冲击深度更浅,钢液在结晶器内温度和成分均匀化的效果更好,热中心更靠上,更有利于保护渣的熔化,可以获得高质量的铸坯。 2.原四孔SEN四个出孔不正交,导致结晶器内流场不对称,从内弧侧向外弧侧看,液面左后角和右前角均出现漩涡。原四孔SEN合理的浇注工艺参数应为:α=α_2~α_3,h=h_3±10mm。 3.五孔改进漏斗型SEN与原四孔SEN的情况相比,加大了冲击深度,不利于夹杂物的上浮。 4.采用设计的八孔SEN浇注时,即使h=h_5,液面波动仍达2mm,且液面上有漩涡形成,容易发生卷渣。 5.新四孔SEN最佳结构与工艺参数为:S=S_3,β=β_2,α=α_3,h=h_2±10mm。。将新四孔SEN、原四孔SEN和五孔改进型SEN各自最优结果进行比较,新四孔SEN的混均时间比后两者分别短了1Sec和0.54Sec,冲击深度变浅了19.7mm和31.4mm,上翻到液面时间缩短了0.92Sec和1.55Sec,液面波动几乎相同。 6.当液面流速在0.30~0.60m/s之间时,电磁搅拌强度是合理的。在本水模型实验中,输入功率为0.4~1.2W。考虑到结晶器为一连续式反应器,输入功率取范围的上限值1.2W。 7.启动M-EMS,采用原四孔SEN浇注时的最佳工艺参数与不启动M-EMS时相近。 8.M-EMS下,新四孔SEN的最佳结构与工艺参数为:S=S_2,β=β_2,α=α_4,h=h_3~h_4。与启动电磁搅拌、采用原四孔SEN浇注时的最优水平相比,t_均缩短了5.63~9.33Sec,液面鼓起高度减小了0.83~1.03mm,液面波动减小了1.17~1.2mm,S_碰、V_液相差不大。可以预言,采用新四孔SEN浇注,铸坯的等轴晶会有所提高。
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TF777

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 程亮;于学斌;王羽;栾启川;;宽板坯连铸结晶器流场优化的水模拟研究[J];连铸;2007年04期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨洪涛;浅析连铸坯中非金属夹杂物[J];包钢科技;2001年S1期
2 包燕平,张涛,蒋伟,徐保美;板坯连铸结晶器内钢液流场的三维数学模型[J];北京科技大学学报;2001年02期
3 于会香,张炯明,王万军,王新华,杨振亚,杨立新;板坯连铸浸入式水口出口速度对结晶器流场影响的数值模拟[J];北京科技大学学报;2002年05期
4 周伟,韩海鹰,贾斌,张胤,麻永林,贺友多;小方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场和流场的模拟仿真[J];包头钢铁学院学报;1999年02期
5 王建军,周俐;高拉速下板坯浸入式水口参数的数模研究[J];包头钢铁学院学报;2002年03期
6 张宏丽,王恩刚,贾光霖,赫冀成;电磁搅拌提高铸坯等轴晶比率的数值模拟[J];东北大学学报;2001年05期
7 何俊范,文光华,雷霆;方坯连铸结晶器壁面速度分布规律的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1994年01期
8 文光华,李刚,张建春;高速板坯连铸结晶器内流场、温度场的数值模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年06期
9 万晓光,韩传基,蔡开科,杨素波,严学模,顾武安;连铸板坯结晶器浸入式水口试验研究[J];钢铁;2000年09期
10 H.Hdl,K.Frauenhuber;奥钢联不锈钢连铸技术(VAINOX~)的最新发展[J];钢铁;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许庆太,张楠,王英林;连铸板坯表面纵向裂纹缺陷的检验与分析[J];鞍钢技术;2002年06期
2 朱万彤,王阳;鞍钢1700mm中薄板坯连铸机二冷工艺的理论分析[J];鞍钢技术;2003年03期
3 许庆太,张楠,王宏明,宁东;20号钢连铸方坯粘结漏钢的检验和分析[J];鞍钢技术;2004年02期
4 佟新,李蓉;板坯中间裂纹产生的原因及预防措施[J];鞍钢技术;2005年03期
5 郭大勇;关勇;贾洪明;张晓光;齐兵;;厚板坯连铸结晶器流场数值模拟[J];鞍钢技术;2006年01期
6 郭大勇;耿继双;马成;张晓军;徐光;曹亚丹;王秉喜;;有限元数值模拟在连铸中间包操作中的应用[J];鞍钢技术;2007年01期
7 王向辉;温铁光;傅刚;廖相巍;;降低冷轧薄板钢中夹杂物的实践[J];鞍钢技术;2008年02期
8 祖晓风;叶印鹏;雷洪波;许刚;李惊鸿;;S355圆管坯表面裂纹成因及解决对策[J];鞍钢技术;2009年05期
9 王向辉;孙群;王金伟;王国庆;;吸附Al_2O_3型结晶器保护渣的研究与应用[J];鞍钢技术;2010年05期
10 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十六讲结晶器传热机制和热流特点[J];鞍钢技术;1998年09期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱苗勇,樊俊飞;计算机模拟仿真在过程冶金中的地位和应用[J];宝钢技术;1997年04期
2 杨洪涛;浅析连铸坯中非金属夹杂物[J];包钢科技;2001年S1期
3 包燕平,祝三胜,田乃媛,徐保美;薄板坯连铸机浸入式水口的结构优化[J];北京科技大学学报;1999年02期
4 包燕平,朱建强,蒋伟,王昌旭,田乃媛,徐保美;薄板坯结晶器内卷渣现象的研究[J];北京科技大学学报;1999年06期
5 包燕平,朱建强,蒋伟,张涛,田乃媛,徐宝美;薄板坯连铸结晶器内流场的三维数值模拟[J];北京科技大学学报;2000年05期
6 包燕平,张涛,蒋伟,徐保美;板坯连铸结晶器内钢液流场的三维数学模型[J];北京科技大学学报;2001年02期
7 包燕平,田乃媛,徐保美;薄板坯连铸机新型浸入式水口[J];北京科技大学学报;2002年03期
8 于会香,张炯明,王万军,王新华,杨振亚,杨立新;板坯连铸浸入式水口出口速度对结晶器流场影响的数值模拟[J];北京科技大学学报;2002年05期
9 黄维通,伊炳希,徐保美,曲英,林宗彩;连铸结晶器内三维流动过程的数值计算方法[J];北京科技大学学报;1994年06期
10 刘志付,李勇,郭利娅;全国建筑用安全玻璃(钢化玻璃)质量状况分析[J];玻璃;2002年01期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 周俐;徐其言;岳强;;板坯连铸结晶器水口优化试验研究[J];连铸;2011年03期
2 程常桂;车芳;余乐;万文成;刘中天;;优化二冷制度实现宽板坯角部复热的研究[J];武汉科技大学学报;2011年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李冀英;韩传基;蔡开科;杨素波;严学模;;连铸结晶器液面波动的模拟[J];北京科技大学学报;1998年03期
2 包燕平,祝三胜,田乃媛,徐保美;薄板坯连铸机浸入式水口的结构优化[J];北京科技大学学报;1999年02期
3 朱志远,王新华,王万军,张炯明;板坯连铸结晶器内坯壳厚度及枝晶间距[J];北京科技大学学报;2000年06期
4 包燕平,张涛,蒋伟,徐保美;板坯连铸结晶器内钢液流场的三维数学模型[J];北京科技大学学报;2001年02期
5 张宏丽,贾光霖,王恩刚,赫冀成;电磁搅拌改善铸坯内部质量的实验研究[J];东北大学学报;2001年03期
6 贾光霖,张国志,李雄杰,乔元君,高允彦;消除电磁搅拌连铸坯中“白亮带”的试验研究[J];东北大学学报;1994年03期
7 雷方,赫冀成,李宝宽;板坯连铸机结晶器内钢液流动的数值分析[J];东北大学学报;1994年04期
8 何俊范,文光华,雷霆;方坯连铸结晶器壁面速度分布规律的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1994年01期
9 文光华,李刚,张建春;高速板坯连铸结晶器内流场、温度场的数值模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年06期
10 魏天秀;;水口形状对连铸结晶器内流动状态的影响[J];钢铁;1984年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗伯钢,王国瑞,周德光,王坚;连铸机电磁搅拌参数的优化[J];钢铁;2005年10期
2 董珍;刘平;云霞;;电磁搅拌在包钢圆坯铸机上的应用研究[J];包钢科技;2008年04期
3 张健;陈登福;温良英;龙木军;靳星;董凌燕;;二次冷却和结晶器电磁搅拌对高碳钢中心缩孔的影响[J];过程工程学报;2008年S1期
4 陈永;杨素波;朱苗勇;;结晶器电磁搅拌改善重轨钢连铸坯内部质量的试验研究[J];钢铁;2007年02期
5 黄社清,茆勇,龚志翔;结晶器电磁搅拌技术的应用实践[J];安徽冶金科技职业学院学报;2005年04期
6 陈永;张长利;沈厚发;柳百成;;连铸结晶器电磁搅拌磁场及钢液流场模拟[J];钢铁研究学报;2008年07期
7 李建超;崔建忠;王宝峰;麻永林;;大方坯连铸跨结晶器电磁搅拌的数值模拟[J];东北大学学报(自然科学版);2006年05期
8 张建新;宋维兆;;结晶器电磁搅拌对铸坯质量影响的研究[J];新疆钢铁;2006年03期
9 谌智勇;麻晓光;赵鑫;;液压自振式结晶器在包钢小方坯连铸中的应用[J];连铸;2008年01期
10 王庆贤;元奉友;袁长波;;结晶器电磁搅拌在小方坯连铸机上的应用[J];连铸;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王琪;张兴利;梁新维;赵彻;栗金刚;;方坯连铸结晶器电磁搅拌的研究与应用[A];河北省2010年炼钢—连铸—轧钢生产技术与学术交流会论文集(上)[C];2010年
2 李爱武;杨立军;易兵;朱晶亮;张怀远;;关于结晶器电磁搅拌在特种不锈钢连铸上的应用[A];2011年全国高品质特殊钢生产技术研讨会文集[C];2011年
3 陈修君;;结晶器电磁搅拌强度对含硫易切钢铸坯质量的影响[A];2011年全国高品质特殊钢生产技术研讨会文集[C];2011年
4 刘泳;王恭亮;刘瑞宁;;结晶器电磁搅拌对轴承钢小方坯碳偏析影响[A];河北省2010年炼钢—连铸—轧钢生产技术与学术交流会论文集(上)[C];2010年
5 张健;陈登福;温良英;龙木军;靳星;董凌燕;;二次冷却和结晶器电磁搅拌对高碳钢中心缩孔的影响[A];2008年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2008年
6 董珍;刘平;云霞;;电磁搅拌在包钢圆坯铸机上的应用[A];2008年全国炼钢——连铸生产技术会议文集[C];2008年
7 张桂芳;朱红波;;结晶器电磁搅拌对重轨钢大方坯内部质量的影响[A];特钢连铸技术研讨会论文集[C];2007年
8 刘伟;王剑锋;;连铸结晶器电磁搅拌技术在宣钢的应用[A];河北省冶金学会炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2006年
9 董大西;郝彦英;孙玉春;;石钢大方坯连铸结晶器电磁搅拌应用实践[A];河北省冶金学会炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2006年
10 于海岐;朱苗勇;陈永;杨素波;;450 mm×360 mm大方坯连铸结晶器电磁搅拌过程的多场耦合分析[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 郭霞 通讯员 邱云龙 胡福才;宣钢炼钢厂系统改造年创效88万[N];张家口日报;2010年
2 ;宝钢特殊钢方坯连铸机改造顺利投产[N];世界金属导报;2009年
3 李树贵 摘译;改进升级设备 优化高等级钢生产[N];中国冶金报;2009年
4 ;中冶京诚全国产化■600mm大圆坯连铸机工艺设备技术特点[N];世界金属导报;2009年
5 徐少兵;先进装备技术助力大方坯连铸机生产[N];中国冶金报;2009年
6 胡坤太;电磁连铸技术的发展现状与前景[N];中国冶金报;2003年
7 陈延东、刘阳春;短流程钢厂高效化实践[N];世界金属导报;2002年
8 ;宝钢新建特殊钢炼钢和连铸设备顺利投产[N];世界金属导报;2008年
9 ;印度塔塔改造小方坯连铸机[N];世界金属导报;2004年
10 华东站;高效连铸设计研制闯新路[N];中国冶金报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 于湛;电磁场控制连铸结晶器内流动研究[D];上海大学;2010年
2 仲红刚;连铸坯凝固过程热模拟研究[D];上海大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋振东;方坯连铸结晶器电磁搅拌的数值模拟[D];燕山大学;2012年
2 王琛;结晶器电磁搅拌钢液磁场和流场的数值模拟研究[D];河北联合大学;2012年
3 李伶;大方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场和流动凝固数值模拟[D];东北大学;2009年
4 刘建刚;连铸机结晶器振动装置关键参数优化[D];江西理工大学;2012年
5 李宏旭;小方坯连铸机结晶器结构参数与拉坯速度的研究[D];辽宁科技大学;2012年
6 冯永平;连铸圆坯电磁场—流场—温度场耦合模拟研究[D];河北联合大学;2013年
7 郭旺;矩形坯结晶器内坯壳传热及应力分析[D];河北联合大学;2013年
8 王挺;板坯连铸结晶器内流动传热和凝固收缩的数值模拟[D];西安建筑科技大学;2012年
9 赫雅静;连铸结晶器内的流场和液面波动的数值模拟[D];内蒙古科技大学;2011年
10 彭小辉;燕钢连铸中间包及结晶器内钢液流场的数理模拟研究[D];重庆大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026