連鑄中間包卷渣臨界液位的研究.pdf

1、在中間包停澆過(guò)程中，隨著液面的下降在出水口上方形成的匯流旋渦能把液面上的渣卷入鋼液內(nèi)部，惡化了鋼水的質(zhì)量，導(dǎo)致鑄坯的質(zhì)量下降，金屬收得率降低。本文通過(guò)數(shù)值模擬和物理模擬的方法對(duì)中間包停澆過(guò)程中匯流旋渦的形成過(guò)程進(jìn)行了研究，分析了鋼水和保護(hù)渣的密度和粘度、渣層厚度、出流口直徑、塞棒高度、鑄流關(guān)閉順序等因素對(duì)中間包停澆過(guò)程中出現(xiàn)卷渣的臨界液位的影響。
　　本文運(yùn)用流體計(jì)算軟件FLUENT6.3.26進(jìn)行數(shù)值模擬。首先建立了五流中間包的

2、三維幾何模型，對(duì)流場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行了網(wǎng)格化，數(shù)學(xué)模型選用RNG k-ε湍流模型結(jié)合采用VOF多相流模型，設(shè)定好邊界條件和初始條件后對(duì)中間包停澆過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算。數(shù)值模擬結(jié)果表明匯流旋渦是由下而上形成和發(fā)展的，對(duì)匯流旋渦卷渣進(jìn)行防止和抑制必須在近出流口區(qū)域采取措施。
　　通過(guò)對(duì)不同條件下的中間包停澆過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬研究了卷渣臨界液位的影響因素，得出:增大鋼水密度、保護(hù)渣密度和粘度、降低鋼水粘度有利于降低卷渣臨界液位;鑄流關(guān)閉順序?qū)︿撍?/p>

3、渣有一定影響，選擇合理的關(guān)流順序有助于降低卷渣臨界液位。渣層厚度增加50mm，卷渣臨界液位下降了17.4mm;中間包水口直徑增加60mm，卷渣臨界液位升高了22.1mm、塞棒高度下降40mm，卷渣臨界液位降低了14.9mm。因此增加渣層厚度，減小水口直徑，降低塞棒高度能有效降低中間包卷渣臨界液位。
　　最后通過(guò)水模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模擬的結(jié)果，對(duì)不同水口直徑的中間包進(jìn)行了水模實(shí)驗(yàn)，得出水口直徑分別為60mm和90mm的中間包卷渣液位