隨著近幾年高速鐵路的飛速發(fā)展,國家對重軌鋼的產(chǎn)量和品質(zhì)提出了更高的要求。中間包作為連鑄過程中重要的多功能冶煉容器,對提升鋼液純凈度,提高鑄坯質(zhì)量有著重要意義。本課題針對某鋼廠重軌鋼連鑄過程存在注流不穩(wěn)、探傷不合等諸多問題,以其五流T型中間包作為研究對象,通過流體力學(xué)模擬軟件Fluent對設(shè)置湍流控制器、湍流控制器+壩堰、湍流控制器+多孔擋墻三種不同控流裝置的中間包進(jìn)行數(shù)值模擬,對比不同方案的控流和夾雜物去除效果,確定出最優(yōu)的控流方案。（1）原中間包數(shù)值模擬結(jié)果表明:中間包在未設(shè)置控流裝置時(shí),其流場與溫度場分布極不均勻,遠(yuǎn)端流動(dòng)惡劣,各水口鋼液溫度及平均停留時(shí)間差異極大。（2）采用在中間包內(nèi)增設(shè)不同湍流控制器和湍流控制器+壩堰組合方案對中間包控流效果進(jìn)行數(shù)值模擬研究,首先,兩種湍流控制器的模擬結(jié)果表明:湍流控制器能有效改善注流區(qū)的流動(dòng)狀況,減弱入流鋼液對包底及表液面的沖擊,圓型比方型控流效果更好些,活塞區(qū)體積提升了1.5%,中間包最低溫度提升了10.2k,但中間包仍存在遠(yuǎn)端流動(dòng)惡劣,各流鋼液差異性顯著等問題;其次,圓型湍流控制器+四種壩堰組合方案的模擬結(jié)果表明:設(shè)置壩堰并未起到理想的控流... 

【文章來源】：河北工程大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國鋼產(chǎn)量走勢Fig.1-1China"ssteeloutputtrend

河北工程大學(xué)碩士學(xué)位論文2軌鋼占據(jù)了主要部分，目前我國有攀鋼、包鋼、鞍鋼、武鋼4家重軌生產(chǎn)廠具備了相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)力，這4家鋼廠占據(jù)了國內(nèi)重軌鋼的大部分市常隨著這幾年高鐵的飛速崛起，對高質(zhì)量鋼軌的需求在日益劇增，越來越多的大型鋼廠也開始加入到重軌鋼的研發(fā)生產(chǎn)中來[5,6]。1.2連鑄技術(shù)發(fā)展概述連鑄技術(shù)的發(fā)展及完善是鋼鐵工業(yè)發(fā)展過程中繼氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼后又一項(xiàng)開創(chuàng)性的技術(shù)。連鑄技術(shù)的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)煉鋼車間的物流控制和生產(chǎn)工藝流程，由于其具有高生產(chǎn)效益的顯著特色，使得連鑄成為近幾十年鋼鐵行業(yè)最為活躍的技術(shù)之一。1.2.1國內(nèi)外連鑄技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀連續(xù)鑄鋼的思想的出現(xiàn)可以追溯到18世紀(jì)，但直到19世紀(jì)連鑄的現(xiàn)代雛形才得以初步形成。Atha和Daelen分別于1866年與1877年提出了以水冷、底部敞口固定結(jié)晶器為特征的常規(guī)連鑄概念，并制作了早期的連鑄設(shè)備[7,8]。1920～1935年，連鑄技術(shù)主要應(yīng)用在有色金屬，尤其是鋁和銅的領(lǐng)域。如圖1-2所示，到十九世紀(jì)60年代末70年代初，連鑄技術(shù)才被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)中，80年代以后直至今日連鑄技術(shù)得到全面飛速發(fā)展，現(xiàn)在連鑄工藝已經(jīng)基本取代了原模鑄工藝，世界連鑄生產(chǎn)的粗鋼比也已經(jīng)達(dá)到了90%以上。圖1-2世界鋼產(chǎn)量與連鑄比Fig.1-2Worldsteelproductionandcontinuouscastingratio近幾十年我國鋼鐵產(chǎn)量在飛速增長的同時(shí)，連鑄比也在逐年增加。2006年我國連鑄比達(dá)到了99.7%，已經(jīng)達(dá)到了發(fā)達(dá)國家水平。連鑄技術(shù)的成熟與完善和一些

第1章緒論3新技術(shù)的開發(fā)使我國連鑄機(jī)保有量和連鑄坯產(chǎn)量已位列世界首位。現(xiàn)在我國從3m以上寬度的寬厚板連鑄機(jī)到毫米級的線材連鑄機(jī)，各式各樣的連鑄機(jī)應(yīng)有盡有[9]。我國已然是一個(gè)連鑄生產(chǎn)大國，但并不是一個(gè)連鑄強(qiáng)國，先進(jìn)的連鑄機(jī)設(shè)備和核心技術(shù)主要靠從國外引進(jìn)，尤其是中薄板坯連鑄機(jī)和異型坯連鑄機(jī)幾乎全部靠引進(jìn)，連鑄所生產(chǎn)的高質(zhì)量產(chǎn)品方面與國外發(fā)達(dá)國家還有差距。在認(rèn)識到自身不足后，相關(guān)工作者們也在努力實(shí)現(xiàn)相關(guān)連鑄機(jī)的自主研發(fā)，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國產(chǎn)連鑄機(jī)由于投資和后續(xù)維護(hù)成本的優(yōu)勢，在市場競爭上逐漸表現(xiàn)出強(qiáng)勁競爭力，尤其是在大方坯和圓坯連鑄的設(shè)計(jì)制造上。1.2.2連鑄技術(shù)的優(yōu)勢與傳統(tǒng)模鑄工藝相比，連鑄工藝的優(yōu)點(diǎn)更加突出。首先連鑄工藝簡化了生產(chǎn)工序，縮短了整體流程，省去了諸如脫模、整模、鋼錠均熱和初坯開軋等工序，大大節(jié)省了基建投資和勞動(dòng)力的投入；其次連鑄大大提高了金屬收得率，降低了能源消耗，模鑄從鋼水到鋼坯的金屬收得率約84%～88%，連鑄的收得率則為95%～96%，并且連鑄比模鑄節(jié)能1/4～1/2；最后連鑄的生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動(dòng)化程度更高，大大改善了勞動(dòng)環(huán)境，提高了生產(chǎn)率，連鑄生產(chǎn)的鋼種種類更多，且鑄坯質(zhì)量更加優(yōu)異[10]。連鑄工藝流程如下圖1-3所示：圖1-3連鑄工藝流程Fig.1-3Continuouscastingprocess圖中：1-鋼包2-中間包3-結(jié)晶器及振動(dòng)裝置4-二冷區(qū)支導(dǎo)裝置5-拉矯機(jī)6-切割裝置7-輥道8-坯料1.3中間包冶金技術(shù)中間包是連鑄生產(chǎn)流程中的中間環(huán)節(jié)，是由間斷操作轉(zhuǎn)向連鑄操作的重要銜

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3090353