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文檔簡介
1、隨著煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展,對連鑄鋼的清潔度和鑄坯質(zhì)量的要求也越來越高。對中間包內(nèi)鋼液的流場進行研究和分析,保證鋼液流動狀態(tài)的合理性具有相當(dāng)重要的理論和實際意義。 本文采用數(shù)學(xué)物理模擬的研究方法以寶鋼4#板坯連鑄中間包為研究對象進行流動與傳熱耦合過程的三維數(shù)值模擬研究。運用大型通用有限元分析軟件ANSYS CFX,建立了各類中間包有限元模型,計算不同條件下中間包的流場,并結(jié)合瞬態(tài)狀況下算出的RTD曲線,分析了堰壩組合的數(shù)量、次序和位
2、置對中間包內(nèi)流場的影響,并優(yōu)化了中間包的結(jié)構(gòu)。同時文中還探討了中間包水力學(xué)模擬的問題,本文利用相似原理建立了1:3的縮小比例模型,采用“刺激——響應(yīng)”實驗技術(shù),使用飽和鹽溶液作為示蹤劑,測定了各出水口處電導(dǎo)率值隨時間變化的數(shù)據(jù),得出RTD曲線,計算出鋼水在中間包內(nèi)的平均停留時間,中間包內(nèi)的死區(qū)、活塞區(qū)及混合區(qū)的體積比率。還用了對流場染色的方法,進行觀察、拍照,分析流場狀態(tài)。研究表明: (1)與有壩堰等控流裝置的中間包相比,不采用
3、任何流動控制裝置(空包)時中間包內(nèi)存在較大死區(qū),不利于夾雜物上浮。 (2)外方提供的方案由于其遠端低壩安裝位置不是很合理,所以并非最佳選擇,調(diào)整遠端低壩安裝位置至階梯平臺之上的優(yōu)化方案可以達到更好效果。 (3)在所采用的中間包內(nèi)控流裝置中,近水口端方案采用方案1(堰距水口中心距離600,壩堰中心間距離400,堰底距包底距離300,壩高度400,壩厚度)的擋墻、壩以及其安裝位置的實驗效果最佳;遠水口端方案采用方案10(堰距
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