【摘要】：結(jié)晶器是連鑄的“心臟”,其內(nèi)部鋼水的流動(dòng)狀態(tài)與鑄坯質(zhì)量息息相關(guān),合理的流場(chǎng)分布是合格鑄坯的前提條件。PIV作為目前最為精確有效測(cè)量二維流場(chǎng)分布特點(diǎn)的測(cè)試技術(shù),在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,采用PIV測(cè)速技術(shù)模擬結(jié)晶器在不同工藝參數(shù)下內(nèi)部瞬態(tài)流動(dòng)模式,并開(kāi)發(fā)出抑制卷渣的新型三孔水口;同時(shí)構(gòu)建大渦模擬數(shù)學(xué)模型得到結(jié)晶器內(nèi)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的規(guī)律,并利用PIV驗(yàn)證此模型的可靠性。結(jié)果表明:將拉速由1.Om/min提升到1.8m/min的過(guò)程中,流場(chǎng)趨于對(duì)稱,當(dāng)拉速超過(guò)1.4m/s時(shí),易產(chǎn)生卷渣;浸入深度增加,液面趨于平穩(wěn),實(shí)驗(yàn)中水口浸入深度為150mm較為合適;中間包液位的增加,對(duì)液面的波動(dòng)影響較小;水口單邊堵塞對(duì)流動(dòng)狀態(tài)影響較大,堵塞右側(cè)水口大部分的剪切卷渣發(fā)生在右側(cè),堵塞度達(dá)到80%時(shí),右側(cè)已無(wú)上升流;凝固坯殼增加,促使液面波動(dòng)更劇烈、表面流速增大,使結(jié)晶器內(nèi)更容易發(fā)生卷渣;PIV研究結(jié)晶器流動(dòng)周期在15s;通過(guò)量綱分析得到臨界卷渣公式:(?);三孔水口下的流場(chǎng)更加穩(wěn)定,最大表面流速為0.19m/s。大渦模擬模擬最大瞬時(shí)速度達(dá)到0.2m/s,與物理模擬測(cè)得的結(jié)果一致。
【圖文】：

圖 1 剪切卷渣Fig.1 Shear slag entrapment：漩渦主要分兩種情況，一種是由彎月面折返向內(nèi)晶器寬面之間的縫隙中相遇，，然而由于流場(chǎng)的不對(duì)稱速度的差異達(dá)到一定值的時(shí)候，速度較小的一側(cè)就會(huì)一定的影響，能量較大時(shí)會(huì)把保護(hù)渣聚集到一起，嚴(yán)；另一種是鋼液從水口流出的同時(shí)上方會(huì)形成負(fù)壓區(qū)的漩渦會(huì)被拉伸、加強(qiáng)，當(dāng)能量達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，部從而形成漩渦卷渣。場(chǎng)不對(duì)稱、水口浸入深度較淺、水口傾角較小時(shí)就

圖 1 剪切卷渣Fig.1 Shear slag entrapment卷渣：漩渦主要分兩種情況，一種是由彎月面折返向內(nèi)的表面與結(jié)晶器寬面之間的縫隙中相遇，然而由于流場(chǎng)的不對(duì)稱會(huì)導(dǎo)致，當(dāng)速度的差異達(dá)到一定值的時(shí)候，速度較小的一側(cè)就會(huì)形成漩造成一定的影響，能量較大時(shí)會(huì)把保護(hù)渣聚集到一起，嚴(yán)重時(shí)會(huì)液中；另一種是鋼液從水口流出的同時(shí)上方會(huì)形成負(fù)壓區(qū)，在負(fù)區(qū)域的漩渦會(huì)被拉伸、加強(qiáng)，當(dāng)能量達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，部分保護(hù)深處從而形成漩渦卷渣。內(nèi)流場(chǎng)不對(duì)稱、水口浸入深度較淺、水口傾角較小時(shí)就易發(fā)生
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TF777

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2700910