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H型中间包数值模拟及优化

史纯阳  
【摘要】:本课题是在鞍钢两流中间包工艺参数基础上设计H型中间包。本课题研究的目的是得到较好的中间包结构,以净化中间包钢水及改善钢水的温度分布。主要通过水力学模型与数学仿真模型相结合对中间包内的钢水的运动及流场进行模拟和研究,以期达到最好的夹杂物去除效果。本文首先在相似原理的基础上,建立了连铸连轧流程的中间包水模型系统,采用正交实验方法设计了25种(五水平四因素)实验方案,研究了中间包内挡墙位置及高度对包内钢液流场和温度场的影响,确定了挡墙装置的3种较优方案。并对水模型结果中的3种较优方案和未应用挡墙时的中间包利用计算流体力学软件fluent进行计算仿真,模拟中间包内钢液的流场,再通过比较得到最后最优方案为17使得平均停留时间延长至675.00s,死区率为7.41%。此外研究结果表明:在上下挡墙的位置和上挡墙的高度固定时,当下挡墙高度为300mm时,钢液流动状态较好,有利于夹杂物去除。在上下挡墙的位置和下挡墙的高度固定时,当上挡墙高度为350mm时,钢液流动状态较好,有利于夹杂物去除。在上下挡墙的高度和上挡墙的位置固定时,当上下挡墙的相对距离为700mm时,钢液流动状态较好,有利于夹杂物去除。


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