重鋼5流方坯連鑄中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)和夾雜物運(yùn)動(dòng)的研究.pdf

1、為了進(jìn)一步提高連鑄生產(chǎn)效率，近年來國內(nèi)外冶金工作者采取了一系列措施來強(qiáng)化和擴(kuò)大中間包的冶金功能。其主要的措施是在中間包內(nèi)設(shè)置合適的擋墻和湍流控制器等。使中間包內(nèi)能夠形成合理的流場，促進(jìn)夾雜物的充分上浮，同時(shí)也為鋼液溫度和成分的均勻創(chuàng)造有利的條件。 本論文結(jié)合重慶鋼鐵集團(tuán)有限公司1＃方坯連鑄機(jī)中間包的實(shí)際情況，采用物理模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，確定在重鋼原有中間包控流方式的基礎(chǔ)上加設(shè)湍流控制器的最佳方案。根據(jù)相似理論，選擇弗魯?shù)?/p>

2、準(zhǔn)數(shù)和試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c原型幾何相似比為1:3條件下，建立試驗(yàn)?zāi)Ｐ停M(jìn)行水力學(xué)物理模擬試驗(yàn)；同時(shí)根據(jù)連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、湍動(dòng)能方程、湍動(dòng)能耗散率方程以及能量方程建立描述中間包內(nèi)流體的數(shù)學(xué)模型，采用FLUENT商業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。 通過水模試驗(yàn)與數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)加設(shè)合理的湍流控制器后對(duì)重鋼1＃小方坯連鑄中間包內(nèi)鋼液的流動(dòng)模式有所改善。合理的湍流控制器的應(yīng)用，有助于形成合理的鋼液流動(dòng)模式，將充分發(fā)揮中間包的冶金功能。試驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)在單擋

3、墻中間包內(nèi)，5＃方案湍流控制器對(duì)鋼液在中間包內(nèi)停留時(shí)間的增加和流動(dòng)模式的改善效果最為明顯；在多孔擋墻中間包內(nèi)，7＃方案湍流控制器對(duì)鋼液在中間包內(nèi)停留時(shí)間的增加和流動(dòng)模式的改善效果最為明顯；由此，提出了將5＃和7＃方案湍流控制器作為重鋼1＃方坯連鑄中間包工業(yè)性試驗(yàn)的應(yīng)用方案。 對(duì)中間包內(nèi)夾雜物運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了研究。對(duì)各種控流方式下中間包內(nèi)夾雜物的排除情況進(jìn)行水力學(xué)模擬; 對(duì)5 、50 和75 夾雜物顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表