方坯中間包鋼水流動(dòng)狀態(tài)和傳熱的研究.pdf

1、隨著煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)連鑄鋼水的清潔度和鑄坯質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。中間包作為鋼液凝固之前經(jīng)過(guò)的最后一個(gè)耐火材料容器，對(duì)鋼的質(zhì)量有重要影響。中間包冶金效果與中間包內(nèi)鋼液的流動(dòng)模式密切相關(guān)，合理的中間包流場(chǎng)，對(duì)防止鋼水二次氧化、延長(zhǎng)鋼水在中間包內(nèi)停留時(shí)間、促進(jìn)夾雜物上浮去除等都具有重要的作用。因此，對(duì)中間包內(nèi)鋼液的流動(dòng)模式進(jìn)行研究和分析，保證鋼液流動(dòng)狀態(tài)的合理性具有相當(dāng)重要的理論和實(shí)際意義。
　　本論文結(jié)合昆鋼7＃方坯連鑄機(jī)中間包

2、的實(shí)際情況，針對(duì)中間包生產(chǎn)時(shí)存在的一些質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了鋼水流動(dòng)和傳熱的研究。采用物理模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，根據(jù)相似理論，建立試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行水力學(xué)物理模擬試驗(yàn)；同時(shí)建立描述中間包內(nèi)流體的數(shù)學(xué)模型，采用Fluent商業(yè)軟件對(duì)中間包鋼液的流動(dòng)模式進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。主要研究了不同中間包內(nèi)腔結(jié)構(gòu)下，鋼液的流動(dòng)狀態(tài)，優(yōu)化中間包的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)參數(shù)。然后，在最優(yōu)的中間包內(nèi)腔結(jié)構(gòu)下，優(yōu)化設(shè)置單擋墻及多孔擋墻兩種控流裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)，優(yōu)化不同工況下長(zhǎng)水口插入

3、深度。
　　研究結(jié)果表明：中間包未進(jìn)行流動(dòng)控制時(shí)，鋼液在中間包內(nèi)的平均停留時(shí)間比較短，夾雜物上浮的機(jī)會(huì)較小。B方案中間包的內(nèi)腔尺寸較好，但仍需要對(duì)中間包內(nèi)鋼液的流動(dòng)模式進(jìn)行一定的控制。單擋墻可以有效防止大包水口流出的鋼液直接流向中間包最中心水口，大大減少了鋼液對(duì)最中心水口的影響。在單擋墻中間包內(nèi)，2＃單擋墻的控流效果最好，使用2＃單擋墻可以提高活塞流區(qū)體積分?jǐn)?shù)19.0％及降低死區(qū)體積分?jǐn)?shù)19.7%。多孔擋墻對(duì)中間包注流區(qū)湍流的控制