FTSC薄板坯連鑄中間包數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、本文以雙效沖擊板加雙孔單壩結(jié)構(gòu)的FTSC中間包為研究對(duì)象，應(yīng)用FLUENT商業(yè)軟件，建立了中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)與傳熱三維耦合及夾雜物運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算了中間包內(nèi)三維流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、夾雜物運(yùn)動(dòng)軌跡及不同尺寸夾雜物的排除率，分析了不同控流裝置和拉速對(duì)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)及夾雜物排除率的影響，并在綜合考慮流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和夾雜物排除率三種因素的基礎(chǔ)上確定了FTSC中間包的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。結(jié)果表明： 在FTSC中間包內(nèi)，鋼液的流動(dòng)存在三個(gè)較大的環(huán)流區(qū)，延

2、長(zhǎng)了鋼液在中間包內(nèi)的停留時(shí)間，有利于均勻鋼液的成分和溫度并提高夾雜物的排除率。在浸入式水口鋼液溫度為1828K時(shí)，中間包內(nèi)鋼液的最大溫降約11.4K，中間包進(jìn)、出口溫差相對(duì)較小，僅為2.2K，而且中間包內(nèi)鋼液的溫度分布比較均勻并且低溫區(qū)較少；FTSC中間包內(nèi)雙效沖擊板加單壩的控流裝置顯著提高了夾雜物的排除率。當(dāng)拉速為5m·min-1時(shí)，10～50μm的夾雜物的排除率提高了18.5％，而80～150μm的夾雜物的排除率提高了46％?？梢?jiàn)，

3、FTSC中間包內(nèi)的控流裝置對(duì)大尺寸夾雜物(d＞50μm)排除率的影響尤為顯著；FTSC中間包的結(jié)構(gòu)及其特有雙效沖擊板有效的控制了拉速對(duì)鋼液流動(dòng)狀態(tài)及夾雜物排除率的影響，在不同拉速下中間包內(nèi)都存在鋼液流動(dòng)的三個(gè)環(huán)流區(qū)。當(dāng)拉速為6m·min-1時(shí)，50、150μm的夾雜物排除率仍然達(dá)到65.5％和85.7％，夾雜物排除率在各種拉速下都能夠保持較高的水平；現(xiàn)有FTSC中間包壩右側(cè)出口區(qū)鋼液的流動(dòng)狀態(tài)仍然存在不合理之處，在一定程度上影響了夾雜物