新型控流裝置對(duì)單流中間包流場(chǎng)影響的模擬研究.pdf

1、合適的中間包控流裝置可以有效優(yōu)化中間包內(nèi)的流場(chǎng)，增加中間包夾雜物去除率。本文通過物理模型和數(shù)學(xué)模型，探究了新型湍流抑制器和帶填料的雙層擋墻組合方案對(duì)中間包流場(chǎng)及夾雜物去除率的影響。主要結(jié)論如下:
　　(1)水力學(xué)模型的染色實(shí)驗(yàn)表明，在中間包沖擊區(qū)內(nèi)，湍流抑制器能緩沖長(zhǎng)水口流入的鋼液，起到抑制湍動(dòng)能的作用。三種湍流抑制器方案中，月牙型擋塊湍流抑制器能在沖擊區(qū)產(chǎn)生明顯的旋流，能有效抑制鋼液湍流，減少液面卷渣。三種雙層擋墻方案都能在一定

2、程度上減少死區(qū)，其中“X型”擋墻方案的死區(qū)體積分?jǐn)?shù)最小。
　　(2)RTD曲線表明，相比于原型中間包，月牙型擋塊湍流抑制器+“X型”雙層擋墻+19mm填料珠的方案是最優(yōu)方案，活塞區(qū)體積分?jǐn)?shù)達(dá)到23.55％，明顯高于原始中間包的18.95％。相比于原包死區(qū)體積分?jǐn)?shù)18.98％，最優(yōu)方案死區(qū)體積分?jǐn)?shù)較小，為16.66％。表明在中間包內(nèi)設(shè)置湍流抑制器和雙層擋墻，能優(yōu)化中間包鋼液的流場(chǎng)。
　　(3)夾雜物模擬去除實(shí)驗(yàn)表明，同一方案下

3、，粒度分布為20～27μm的模擬粒子的去除率要比粒度分布為5～10μm和11～19μm的模擬粒子去除率高40％以上，這是因?yàn)榱６容^大的模擬粒子容易上浮去除，而粒度較小的模擬粒子上浮能力有限，不容易上浮去除。各方案對(duì)應(yīng)的去除率的變化規(guī)律基本跟整體平均停留時(shí)間的變化規(guī)律保持一致，整體平均停留時(shí)間較長(zhǎng)的方案，模擬粒子的去除率也比較高。
　　(4)對(duì)中間包數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果作極差分析，結(jié)果表明，擋墻的類型是影響中間包內(nèi)流場(chǎng)的主要因素，湍流