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1、中間包是連鑄工藝過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,無(wú)論對(duì)于連鑄操作的順利進(jìn)行,還是對(duì)于保證鋼水品質(zhì)的符合需要,都起到十分重要作用。中間包內(nèi)鋼水理想的流動(dòng)狀態(tài),能夠延長(zhǎng)鋼水在中間包內(nèi)的停留時(shí)間、均勻溫度、減少卷渣和促進(jìn)夾雜物的上浮,因而直接影響著連鑄坯的質(zhì)量。近年來(lái)冶金工作者采取了一系列措施來(lái)強(qiáng)化和擴(kuò)大中間包的冶金功能,其中的重要措施就是在中間包內(nèi)設(shè)置適當(dāng)形式的控流裝置,使之形成合理的流場(chǎng)。
為了配合鋼鐵公司發(fā)展需要,增加品種鋼產(chǎn)量,某
2、煉鋼廠計(jì)劃采用現(xiàn)有的大方坯鑄機(jī)生產(chǎn)品種鋼,但目前鑄機(jī)的四流梯形中間包內(nèi)未設(shè)任何控流裝置,難以滿足品種鋼生產(chǎn)的需要,因而需要對(duì)現(xiàn)有中間包進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
論文結(jié)合該鋼廠四流大方坯梯形連鑄機(jī)中間包的實(shí)際情況,采用水模擬和數(shù)學(xué)模擬相結(jié)合的數(shù)理模擬研究方法,以確定該中間包的最佳控流裝置。數(shù)模部分,根據(jù)連續(xù)性方程和動(dòng)量方程建立描述中間包內(nèi)流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,采用FLUENT商業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,選出較優(yōu)方案;水模部分,根據(jù)相似原理,在
3、弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)相等和實(shí)驗(yàn)?zāi)P团c原型的幾何相似比為1∶4條件下,建立實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,最終確定最佳控流方案。
結(jié)果表明,原型中間包內(nèi)流體存在較大的死區(qū),且各流間的流動(dòng)特性差異較大,尤其是近水口的2流、3流處存在明顯短路流,不僅造成包內(nèi)鋼水溫度分布不均勻,也不利于夾雜物的上浮,影響鑄坯潔凈度。采用優(yōu)化后的湍流控制器+導(dǎo)流墻+壩組合控流裝置能夠顯著改善中間包中內(nèi)鋼水的流動(dòng)狀態(tài),使鋼水在各流間合理分配,并延長(zhǎng)了鋼水的平均停留時(shí)間,提高活塞流體
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