連鑄生產(chǎn)中的工藝過程控制對連鑄坯質(zhì)量影響很大,中間包作為工藝過程的中間容器,對鑄坯質(zhì)量好壞起到關(guān)鍵作用。這是因為中間包內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響著從大包轉(zhuǎn)運來的鋼液能否獲得好的流動性能并合理的分配至連鑄機,同時,此過程中對中間包內(nèi)鋼液的溫度控制也至關(guān)重要。隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展,多流連鑄技術(shù)因其高效穩(wěn)定的特點得到廣泛應用,也促進多流中間包的開發(fā)與研制。本文以某廠五流四通道感應加熱中間包為模型,運用Fluent模擬軟件,對加入不同湍流器、不同擋墻位置以及擋墻的不同開孔數(shù)目進行優(yōu)化模擬,并對其加熱狀態(tài)下夾雜物去除效果進行數(shù)值模擬分析并采用1:4的物理模型進行實驗驗證。通過對中間包流場溫度場以及RTD曲線模擬分析,結(jié)果表明:原始中間包內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理,中間包每個水口流出的鋼液都存在不同程度的短路流,多流一致性差。針對本文模型,擋墻安裝在距離水口850mm時,中間包內(nèi)部鋼液能夠獲得較好的流動性能,與原始中間包相比,安裝擋墻后中間包總體停留時間達到987s,延長了205s;全混區(qū)體積54.78%,增加19.18%;死區(qū)體積14.32%,降低17.8%。中間包一致性由5.56×10~(-6)提高至2.66×10~(-6)。中間包整體溫降由47.5K降低至35.8K~38.4K,各流溫差從原始的2.16K縮減至0.79K,降幅63.4%以上。在優(yōu)化后的中間包結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行中間包加熱狀態(tài)下的模擬,結(jié)果顯示:中間包在加熱后,流態(tài)分布更加均勻。與常溫狀態(tài)下相比,加熱后中間包通道流出鋼液溫度最高升高20K,死區(qū)體積減小,由加熱前的14.32%降至12.33%。平均停留時間從987s延長至1010s,延長了23s。中間包各流一致性由2.66×10~(-6)變?yōu)?.39×10~(-6),各流一致性得到改善。中間包通道加載熱源后,對中間包鋼液內(nèi)部的夾雜物去除有著一定的加強作用,尤其對斯托克上浮去除的雜質(zhì),夾雜物去除率平均提高5.1%。
【學位單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TF341.6
【部分圖文】：

止連鑄機基本都采用的是浸入式水口，浸入式水口采用良料要求有良好的耐鋼水溶損性能，較強的抗渣侵蝕能力等氧化硅和 Al2O3-C 材料。浸入式水口最顯著的優(yōu)點就是能即通過改變水口侵入深度或水口直徑等方法，對鋼液的流提高連鑄質(zhì)量的目的[19]。作用

應加熱中間包工作原理示意圖[48]。多匝線圈、鐵芯的類似變壓器的結(jié)構(gòu)，鋼液為二次回路。多匝線圈通電部運行，在鐵芯附近的空間內(nèi)形成磁場，鋼液在磁場行切割，從而形成感生電流，感生電流形成電渦流釋加熱。

圖 2.1 模擬裝置示意圖；2 示蹤劑加入器；3 中間包前腔；4 流鋼通道；5 中間包后腔；6 中間包出信號采集系統(tǒng)；8 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)Fig. 2.1 Simulation of experimental device diagram; 2 tracer adder; 3 tundish front chamber; 4-strand steel channel; 5 tundish back chtundish outlet; 7 signal acquisition system; 8 data processing system實驗方法實驗選用飽和 NaCl 水溶液作為示蹤劑，是由于 NaCl 水溶液具有導解質(zhì)將導電信號傳輸?shù)诫妼蕛x中。實驗是在流場穩(wěn)定的條件下進條件下在鋼包出口倒入示蹤劑的同時采集數(shù)據(jù)，電導率儀將信號 中經(jīng)過轉(zhuǎn)換在電腦中生成曲線，具體實驗步驟如下：1）按照示意圖組裝實驗裝置，測試無漏水現(xiàn)象；2）根據(jù)方案安裝湍流器以及擋墻；

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2808768