【摘要】：鋼水連鑄中間包的注流區(qū)和下游控流區(qū)有著不同的功能。在注流區(qū)希望全混流比例盡可能大,以利于湍動能得到有效釋放和夾雜物的碰撞聚合長大;在控流區(qū)希望活塞流比例盡可能大,以利于夾雜物盡可能上浮去除。目前評價中間包流體流動特性的模型主要是簡單的組合模型。但該模型只能夠給出整個中間包的活塞流、全混流和死區(qū)的大小,而無法給出活塞流和全混流在中間包內(nèi)的分布。為此,本課題嘗試對中間包進行分段表征研究。本課題是在注流區(qū)出口及中間包出口處放置電導(dǎo)探頭,分別測定注流區(qū)及總出口RTD曲線,研究注流區(qū)、控流區(qū)及整個中間包內(nèi)鋼液流動狀況。注流區(qū)與控流區(qū)比例可通過改變擋墻位置來實現(xiàn);兩個區(qū)域內(nèi)的流型則可通過擋墻高度和各區(qū)域內(nèi)的控流裝置來實現(xiàn),從而實現(xiàn)整個中間包內(nèi)活塞流與全混流的比例的優(yōu)化。本文采用漂珠模擬鋼液中非金屬夾雜物,通過夾雜物上浮率來評價注流區(qū)、控流區(qū)以及整個中間包內(nèi)全混流與活塞流比例。通過本文的物理模擬,對實驗數(shù)據(jù)處理及分析,得到如下結(jié)論:(1)注流區(qū)、控流區(qū)均為簡單組合模型(帶有死區(qū)的活塞流與全混流串聯(lián))相串聯(lián)組成的組合模型與中間包出口處實測的RTD曲線擬合效果最佳。(2)控流裝置為一墻兩壩時,變化擋墻的位置及高度,注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1和控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2隨之變化。注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1與控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2變化規(guī)律一致。注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1的比例越大,控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2的比例越大,且夾雜物去除率越大。(3)控流裝置為一墻一壩時,變化擋墻的位置及高度,注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1和控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2隨之變化。注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1與控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2變化規(guī)律一致。注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1的比例越大,控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2的比例越大,且夾雜物去除率越大。(4)控流裝置為一墻一壩時,變化擋壩的位置及高度,注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1和控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2隨之變化。注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1與控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2變化規(guī)律一致。注流區(qū)內(nèi)Vm1/Vp1的比例越大,控流區(qū)內(nèi)Vp2/Vm2的比例越大,且夾雜物去除率越大。(5)整個中間包Vp/Vm的大小與夾雜物去除率的高低之間,沒有明確的關(guān)系規(guī)律。(6)控流裝置一墻一壩時,夾雜物去除率較大,最佳擋墻、擋壩參數(shù)為:擋墻距入水口中心290mm,高度330mm;擋壩距出水口中心320mm,高度225mm。各粒徑夾雜物去除率從一墻兩壩時最優(yōu)方案(A1)下的92.03%、77.48%、60.07%提高到97.89%、88.64%、70.3%。
【圖文】：

１．２中間包的作用及中間包冶金的產(chǎn)生和發(fā)展逡逑１．２．１中間包的作用逡逑在連鑄工藝流程中，中間包是連接在鋼包和結(jié)晶器的中間設(shè)備。如圖１．１所示。首逡逑先鋼水從鋼包注入中間包，然后由中間包水口流出到下面分配的結(jié)晶器，熔融的鋼水冷逡逑卻變成固體，拉出后切割為連鑄坯。逡逑隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，中間包己經(jīng)由簡單的過渡容器變?yōu)榫哂幸苯鸸δ艿姆磻?yīng)器，逡逑具有以下作用［１］：逡逑（１）

一步降低了鋼液中夾雜物含量，與定徑水口澆注鋼液相比，鋼液中夾雜物含量降低了逡逑４４％。旋轉(zhuǎn)管閥［１２］：旋轉(zhuǎn)管閥ＲＴＶ是德國Ｄｉｄｉｅｒ耐火材料公司研宄開發(fā)的新型中間包逡逑控流裝置，如圖１．２所示。澆注時通過上管的旋轉(zhuǎn)運動來調(diào)節(jié)鋼液流量以及完成開閉。逡逑由于水平出流不會形成匯流旋渦，因此，采用ＲＴＶ裝置可有效降低匯流旋渦的影響，逡逑減少卷渣危害，提高鋼液潔凈度和金屬收得率。逡逑．＿嫇逡逑圖１．２旋轉(zhuǎn)管閥示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｒｏｔａｔｉｎｇ邋ｔｕｂｅ邋ｖａｌｖｅ逡逑１．３研究意義及內(nèi)容逡逑１．３．１研究目的和意義逡逑近幾年，冶金研究人員針對中間包內(nèi)型設(shè)計進行了大量的優(yōu)化實驗，對于評價其流逡逑體流動特性的數(shù)學(xué)模型也進行了多次的修正。目前評價中間包流體流動特性的模型主要逡逑是簡單的組合模型。但該模型只能夠給出整個中間包的活塞流、全混流和死區(qū)的大小，逡逑而無法給出活塞流和全混流在中間包內(nèi)的分布。為此，本課題嘗試對中間包進行分段表逡逑征研宄。逡逑本課題是在注流區(qū)出口及中間包出口處放置電導(dǎo)探頭，分別測定注流區(qū)及總出口逡逑ＲＴＤ曲線，研究注流區(qū)、控流區(qū)及整個中間包內(nèi)鋼液流動狀況。鋼水連鑄中間包的注逡逑流區(qū)和下游控流區(qū)有著不同的功能。在注流區(qū)希望全混流比例盡可能大
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF777

【參考文獻】

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本文編號：2611814