連鑄過程內(nèi)鋼液流動(dòng)行為及控制.pdf

1、中間包和結(jié)晶器都是連鑄過程中重要的冶金反應(yīng)器。本文采用數(shù)值模擬方法研究了非對(duì)稱中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)行為和電磁攪拌情況下圓坯結(jié)晶器鋼液流動(dòng)行為。在CFX軟件中分別采用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流模型、RNGκ-ε湍流模型、κ-ω湍流模型建立數(shù)學(xué)模型，模擬計(jì)算中間包的流場(chǎng)和RTD曲線，采用平均停留時(shí)間曲線來分析中間包流體流動(dòng)特性。
　　不同湍流模型下連鑄中間包的流場(chǎng)結(jié)果表明，κ-ω模型得到的中間包流場(chǎng)較其它兩個(gè)模型會(huì)得到更明顯的回流區(qū)，液面速度最大，比

2、標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型的0.051m/s大14.0％，比RNGκ-ε模型的0.043m/s大32.9％。κ-ε湍流模型計(jì)算得到的平均停留時(shí)間最長(zhǎng)，且最長(zhǎng)可達(dá)452.8s，死區(qū)體積比率最小，其值為2.2％。
　　在圓坯結(jié)晶器計(jì)算中，利用有限元方法，通過求解得到圓坯結(jié)晶器內(nèi)的感應(yīng)電流和電磁力的分布，對(duì)不同勵(lì)磁電流強(qiáng)度和不同勵(lì)磁電流頻率下的電磁場(chǎng)進(jìn)行了研究。然后將電磁力作為源項(xiàng)加入動(dòng)量方程中，求解有無電磁攪拌條件下的圓坯結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流場(chǎng)，分析

3、電磁攪拌器的不同安裝位置對(duì)圓坯結(jié)晶器流場(chǎng)的影響。
　　對(duì)于圓坯結(jié)晶器，電磁攪拌過程產(chǎn)生的磁場(chǎng)是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨線圈勵(lì)磁電流強(qiáng)度增加而增大，隨勵(lì)磁電流頻率增加而減小。結(jié)晶器處加電磁攪拌對(duì)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)影響比較大。影響的區(qū)域主要集中在攪拌器及其下方很長(zhǎng)的一段區(qū)域內(nèi)。相對(duì)于無電磁攪拌情況，電磁攪拌后的液面最大徑向速度增大了一個(gè)數(shù)量級(jí)，液面最大切向速度增大了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。電磁攪拌器安裝位置的合理選擇直接影響到鑄坯質(zhì)量的改善，不同的攪拌器