【摘要】：某廠自IF系列高端汽車板投產(chǎn)以來(lái),由于中間包內(nèi)控流裝置安裝不合理,結(jié)晶器吹氬過(guò)程中液面波動(dòng)過(guò)大等問(wèn)題,連鑄過(guò)程N(yùn)、C、O的控制水平與先進(jìn)水平差距仍較大,因夾雜造成的改判率較高。本文以該廠兩流板坯連鑄中間包為研究對(duì)象利用數(shù)值模擬的方法研究了不同控流組合裝置以及不同控流參數(shù)對(duì)中間包內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的影響,并通過(guò)水模對(duì)數(shù)模結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證;同時(shí),利用離散模型和VOF模型建立了反映板坯結(jié)晶器吹氬過(guò)程鋼/渣界面波動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,分析了吹氬量、拉坯速度和水口浸入深度等不同工藝參數(shù)下鋼/渣界面波動(dòng)的行為,為合理選擇吹氬過(guò)程工藝參數(shù)提供了理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:(1)無(wú)壩堰的中間包鋼液峰值時(shí)間和平均停留時(shí)間過(guò)短,鋼液平均停留時(shí)間僅307.9s,死區(qū)體積分?jǐn)?shù)高達(dá)59.4%。設(shè)置壩堰組合裝置后,中間包內(nèi)鋼液峰值時(shí)間和平均停留時(shí)間明顯增加,中間包內(nèi)鋼液流場(chǎng)和溫度場(chǎng)得到明顯改善。綜合考慮,方案三即壩二和堰二組合的控流裝置最為合理,方案三中間包內(nèi)鋼液平均停留時(shí)間為487s,比不加壩堰中間包鋼液平均停留時(shí)間增加了179.1s,死區(qū)體積分?jǐn)?shù)為35.8%,下降了23.6%。(2)對(duì)選取的方案三的控流參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,考慮推薦7號(hào)實(shí)驗(yàn)方案為最佳方案,即壩與堰之間的距離為870mm,堰到長(zhǎng)水口之間的距離為1150mm。優(yōu)化后,中間包內(nèi)鋼液的平均停留時(shí)間高達(dá)590s,比優(yōu)化前延長(zhǎng)了103s,比無(wú)壩堰的中間包延長(zhǎng)了282.1s,活塞區(qū)體積分?jǐn)?shù)為17.4%,死區(qū)體積分?jǐn)?shù)為22.3%。(3)吹氬會(huì)顯著加劇浸入式水口附近鋼液液面的波動(dòng)情況,而選取合適的拉速能有效緩解水口附近鋼/渣界面的波動(dòng),同時(shí)吹氬有利于減緩結(jié)晶器窄面彎月面處的液面波動(dòng),可在一定程度上達(dá)到穩(wěn)定液面波動(dòng)的目的。(4)通過(guò)數(shù)值模擬,對(duì)于該廠230mm×1100mm斷面結(jié)晶器,最佳吹氬工藝參數(shù)為:拉速1.2m/min,吹氬量9L/min,浸入深度120mm,此時(shí)結(jié)晶器鋼/渣界面波動(dòng)較為穩(wěn)定,沖擊深度較小。
【圖文】：

(全稱連續(xù)鑄鋼)是指將精煉后的鋼液通過(guò)鋼包、中間包、結(jié)晶器拉坯矯直設(shè)備、引錠設(shè)備和鑄坯切割設(shè)備等[1]設(shè)備實(shí)現(xiàn)鋼液的割直接生產(chǎn)鑄坯的工藝，向上與煉鋼緊密相連，向下與軋鋼緊產(chǎn)車間中占有舉足輕重的重要地位。其工藝流程如圖 1.1 所示

結(jié)晶器主要功能包括[3]：鋼液的熱量快速地傳遞給結(jié)晶器內(nèi)的冷卻水，完成能高的拉速下，在結(jié)晶器內(nèi)把鋼液凝固成所需的形在結(jié)晶器內(nèi)的初步凝固成型，并保證凝固坯殼有不拉漏，不產(chǎn)生變形和裂紋；晶器內(nèi)鋼液的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)，促使結(jié)晶器內(nèi)鋼液中以進(jìn)一步提高鋼液的純凈度；坯表面質(zhì)量，，結(jié)晶器內(nèi)鋼液-保護(hù)渣-結(jié)晶器壁-凝固是一個(gè)關(guān)系非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，通過(guò)設(shè)置合理坯的表面質(zhì)量。發(fā)揮結(jié)晶器的上述功能，高效連鑄便能得到有效 1.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF341.6

【參考文獻(xiàn)】

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