中間包是連鑄過程的關(guān)鍵設(shè)備之一,對連鑄操作順行和保證鋼水質(zhì)量都起到十分重要的作用。中間包內(nèi)合理的鋼水流動狀態(tài),有利于延長鋼水在中間包內(nèi)的停留時間,均勻鋼水的溫度和成分,減少卷渣和促進夾雜物的分離上浮,促進鑄坯質(zhì)量提高。為了提高收得率和降低成本,減少停澆時中間包內(nèi)的殘鋼量,某鋼廠對其中間包內(nèi)腔結(jié)構(gòu)進行了改造。但改造后的中間包容積和有效液位高度降低,給鋼液中夾雜物的上浮排除帶來不利影響,從而影響鋼水的潔凈度和鑄坯質(zhì)量。本論文通過數(shù)值模擬和水力學模型實驗對改造前后的中間包進行夾雜物上浮率測試,比較在不同控流裝置及工況下去除夾雜物能力,并對控流裝置進行優(yōu)化,分析中間包內(nèi)有無擋墻以及擋墻參數(shù)變化對中間包內(nèi)流場、夾雜物上浮率的影響。并將改造后中間包與原中間包做對比,以此判斷新中間包投入使用后能否達到或超過原中間包去出夾雜物水平。方案NTGA7和NTA5為數(shù)值模擬后得出最優(yōu)方案。NTGA7下的中間包對粒徑40μm及以下夾雜物去除率高于原中間包,粒徑70μm及以上的夾雜物上浮率與原中間包十分相近,粒徑50μm至70μm的夾雜物上浮率略低于原中間包,但差距不大。通過水模實驗得到原中間包最佳控流裝置為TGA7和TA2,相比優(yōu)化前65μm夾雜物減少了3.4%和0.5%。前者排除夾雜能力略高,但后者更方便排渣操作,液面翻卷小,并且成本更低。改造后的中間包最佳控流裝置為NTA4,其卷入結(jié)晶器的65μm和90μm夾雜物量相比優(yōu)化前降低7.3%和13.1%。改造后的中間包在不同鋼通量、不同液位高度條件下的夾雜物上浮排除能力與原中間包相比都有明顯的降低,對于優(yōu)化后的控流裝置(TA2和NTA4),改造后的中間包65μm和90μm的夾雜物收集量比原中間包分別增加了14.0%和36.2%。并且在換包時液面波動比原中間包更劇烈,更容易發(fā)生卷渣。在相同鋼通量和液位高度(鋼通量9.45t/min,液位高度1020mm)的條件下,改造后的中間包的液位波動幾乎為原中間包的2倍。在換包過程液位下降期間,中間包上浮排除夾雜物的能力明顯要高于正常澆注階段;開澆后的液位上升階段,夾雜物排除能力低于正常澆注階段,并且夾雜物排除的能力隨著鋼通量的增加而下降;液位波動也隨著鋼通量的增加而急劇增加。但以大的鋼通量抬升液位能夠迅速過渡到正常澆注狀態(tài),影響的鑄坯長度較短。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TF341.6
【部分圖文】：

圖 1.1 導流隔墻示意圖[35]Figure 1.1 Diagram of the baffle的應(yīng)用入中間包時流速很大，對中間包底部沖向下游，對擋壩直接沖擊也很劇烈，這對包襯侵蝕會導致新的夾雜物產(chǎn)生，影，出現(xiàn)了一種新的控流裝置，安裝于鋼水的作用，這種裝置被稱為湍流控制器。圖

圖 1.1 導流隔墻示意圖[35]Figure 1.1 Diagram of the baffle 湍流控制器的應(yīng)用鋼水從長水口進入中間包時流速很大，對中間包底部沖擊非常劇烈，著中間包底部流向下游，對擋壩直接沖擊也很劇烈，這樣對耐火材料大的影響，而且對包襯侵蝕會導致新的夾雜物產(chǎn)生，影響鋼水質(zhì)量。紀 90 年代中期，出現(xiàn)了一種新的控流裝置，安裝于鋼水進入中間包時，起到緩解注流的作用，這種裝置被稱為湍流控制器。圖 1.2 為三種常制器示意圖。

圖 1.3 多孔泡沫過濾器[14]Figure 1.3 Diagram of porous foam filter為以下三種：一種機械攔截式的物理過濾。大于篩網(wǎng)孔的夾雜物隨著鋼水穿過篩網(wǎng)。這種方如卷入的爐渣，耐火材料等雜物在通過多孔介質(zhì)時被截留下來，沉濾餅。而濾餅將會成為更好的過濾介質(zhì)[42]：當夾雜物顆粒進入多孔介質(zhì)的孔隙達到通道的壁面，再因表面張力、靜電于能夠過濾粒徑小于多孔介質(zhì)孔徑的細溫度高，連鑄過程時間長，生產(chǎn)規(guī)模大生產(chǎn)中對過濾器有較高的要求，既需要抗化學侵蝕的性能。所以過濾器的制作
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本文編號：2843035