八流中间包控流装置的优化研究
【摘要】:
中间包冶金是连铸工艺过程中的重要环节,其主要的冶金作用是通过设置控流装置,调整钢液流动状态,以达到均匀温度和促进非金属夹杂物上浮的效果。为此,许多研究者采用了数值计算和水模型实验的方法,对中间包内钢液的流动及其控制进行了研究。本文以某钢厂八流连铸中间包为研究对象,运用物理模拟和数值仿真的方法,对中间包内控流装置进行了系统、定量地分析与研究、优化了中间包的控流装置。
物理模拟采用“刺激-响应”的实验技术,运用标准差作为评价指标,对流体在不同控流装置下中间包内的平均停留时间进行了分析,运用冶金反应器模型,对两种控流装置条件下中间包内的活塞流区(Vp)、全混流区(Vm)和死区(Vd)进行了研究;数值模拟采用k-ε双方程模型,应用PHOENICS商业软件计算中间包内钢液的三维流场。分析了冲击板、导流墙等不同控流元件对流场的影响。讨论了控流装置优化前后钢液流动特征、温度分布及流线分布。
结果表明,在无控流装置的情况下,中间包为狭长形,自注入水口处开始,钢液流经1、2#水口后再流向3#、4#水口。必然会导致各水口间的停留时间、浇注温度出现较大的差别,直接影响了铸坯的质量。为了优化中间包内的流场,中间包需要设计合理的控流装置。
优化控流装置条件下,中间包内增加了一个冲击区,改善了中间包内的流体流动特性,延长了钢液进入1#流和2#流的时间,使中间包内各流的停留时间趋于一致。注流经过多个回流区,有利于成分和温度的均匀化,也有利于夹杂物的上浮去除。计算显示优化后中间包各出水口的钢液温度在1495~1498℃左右,各流出口温差很小。四个水口的流体流动特征相似,响应时间、停留时间和峰值相差不大,中间包的死区体积仅为5.6%。由卷渣实验表明,优化控流装置条件下的流动不会造成卷渣现象,有利于提高中间包连浇率,改善铸坯的质量。
|
|
|
|
1 |
蒋志良;喷涂连铸中间包工作衬的工艺[J];特殊钢;1996年03期 |
2 |
JohnW·Troutman,DavidP.ComachoRaleighN.C.;纽柯公司内布拉斯加州钢厂中间包等离子加热[J];武钢技术;1996年08期 |
3 |
;川崎钢铁公司开发出中间包无氧化加热技术[J];炼钢;1997年01期 |
4 |
;技术信息[J];钢铁;1999年10期 |
5 |
黄国本;;提高中间包寿命的保护涂料[J];特殊钢;1984年01期 |
6 |
;连续铸钢用中间包加热系统[J];特殊钢;1986年06期 |
7 |
贾淑霞
,周云麟;适合中间包高温回转操作的SN装置[J];国外耐火材料;1995年09期 |
8 |
岑永权;八幡厂2号连铸机中间包感应加热装置[J];上海金属;1996年04期 |
9 |
S.阿姆斯特朗;威尔顿钢铁公司提高钢清洁度的中间包技术[J];武钢技术;1996年08期 |
10 |
张新生,周筠清;电渣加热中间包钢水的数学模型及实验研究[J];冶金能源;1997年02期 |
11 |
三浦龍介;费薇;;中间包感应加热装置在八幡钢厂NO.2连铸机上的使用情况[J];浙江冶金;1997年03期 |
12 |
樊俊飞,张清朗,朱苗勇,雷洪,王文忠;六流T形连铸中间包内控流装置优化的水模研究[J];钢铁;1998年05期 |
13 |
程小前,熊振坤;连铸中间包合理内型初探[J];江苏冶金;2001年05期 |
14 |
刘旭峰,周俐,王建军,王雪松;六流小方坯连铸中间包内型优化设计水模研究[J];安徽工业大学学报;2002年01期 |
15 |
刘国林,李军希,陈方,石立光;中间包涂料的研制与应用[J];河南冶金;2002年02期 |
16 |
卢艳青,张崇民,戴云朵,张其国;中间包CaO质陶瓷过滤器滤除夹杂效果的研究[J];冶金能源;2003年06期 |
17 |
郑宇,吴晓东;回归法在中间包钢水温度预测模型中的应用[J];河南冶金;2005年02期 |
18 |
杨俊锋;杨雅铃;冯玉波;;板坯连铸中间包的改造及应用效果[J];冶金丛刊;2007年03期 |
19 |
;日本开发出分离钢液中夹杂物的离心式中间包[J];重型机械;2010年04期 |
20 |
曾祖谦;;一机多流连铸拉坯前“溢钢”机理的探讨[J];四川冶金;1984年01期 |
|