過(guò)去三十年,世界鋼鐵工業(yè)中心由歐美而日韓,到本世紀(jì)開(kāi)始了中國(guó)時(shí)代。雖然我國(guó)連鑄技術(shù)過(guò)去二十年取得了很大進(jìn)步,但共性基礎(chǔ)研究不夠系統(tǒng)深入,自主持續(xù)創(chuàng)新能力不足。中間包冶金是一項(xiàng)特殊的爐外精煉技術(shù),是從鋼的熔煉和精煉到制成固態(tài)連鑄坯這個(gè)生產(chǎn)流程中保證獲得優(yōu)良質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。中間包的冶金作用主要是依靠鋼液在中間包內(nèi)的合理流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此,深入了解和控制鋼液在中間包內(nèi)的流動(dòng)行為是保證中間包冶金效果,提高鋼液質(zhì)量的關(guān)鍵。為了滿(mǎn)足定量認(rèn)識(shí)中間包流動(dòng)特征,特別是中間包內(nèi)部流動(dòng)速度場(chǎng)的定量化及渦旋結(jié)構(gòu),本文基于同時(shí)滿(mǎn)足室溫中間包水模擬過(guò)程Re和Fr相似準(zhǔn)則,建立全尺度的連鑄水模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以滿(mǎn)足連鑄流動(dòng)模擬相似要求及與中間包結(jié)晶器耦合實(shí)驗(yàn)需要。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想,充分體現(xiàn)公共平臺(tái)的功能,可滿(mǎn)足不同類(lèi)型中間包的水模擬實(shí)驗(yàn)要求,具有可定制、可裁剪、可移動(dòng)和可升級(jí)的特點(diǎn)。為了滿(mǎn)足整個(gè)流場(chǎng)的信息測(cè)試需要,特別是考慮到中間包內(nèi)流動(dòng)平均速度低,將機(jī)器視覺(jué)及圖像處理技術(shù)與PIV技術(shù)相結(jié)合,對(duì)中間包流場(chǎng)進(jìn)行了定性和定量測(cè)試,同時(shí)基于圖像檢測(cè)示蹤粒子濃度變化的非接觸中間包RTD測(cè)試系統(tǒng),對(duì)中間包的流動(dòng)特征進(jìn)行... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：118 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

PIV成像及數(shù)據(jù)分析過(guò)程

模擬過(guò)程和Ｆｒ相似準(zhǔn)則，只能采用全尺度模擬［７＜）］。??正是由于對(duì)中間包流動(dòng)測(cè)試的要求，且涉及到流場(chǎng)測(cè)量下的中間包流動(dòng)定量??認(rèn)識(shí)，其測(cè)量數(shù)據(jù)可以真實(shí)反映鋼液的流動(dòng)過(guò)程，全尺度水模擬是必要和現(xiàn)實(shí)的，??因此，水模擬的全尺度和速度場(chǎng)的定量測(cè)量?jī)烧呤窍嗷テヅ涞摹??對(duì)于中間包ＲＴＤ曲線(xiàn)的研宄，研宄者采用酸、鹽溶液和染色溶液作為示蹤??劑，采用ＰＨ值測(cè)量?jī)x、電導(dǎo)率儀或者比色計(jì)分析中間包出口示蹤劑的濃度變化。??對(duì)測(cè)得的ＲＴＤ曲線(xiàn)進(jìn)行分析可以計(jì)算得到示蹤劑的開(kāi)始響應(yīng)時(shí)間、鋼液在中間??包內(nèi)的實(shí)際平均停留時(shí)間、中間包內(nèi)的死區(qū)體積分布、活塞流體積分布等，這些??都能有效地反映出中間包的冶金性能好壞。??如何保證示蹤劑溶液的密度與水密度一致至關(guān)重要，否則將產(chǎn)生不正確的??ＲＴＤ曲線(xiàn)。Ｄａｍｌｅ和Ｓａｈａｉ［８］采用數(shù)值模擬和水模擬的方法研究了示蹤劑密度對(duì)??ＲＴＤ曲線(xiàn)的影響，結(jié)果表明，使用和測(cè)試對(duì)象密度不同的示蹤劑（例如飽和ＫＣ１??溶液，密度１１６３ｋｇ／ｍ３），獲取的ＲＴＤ曲線(xiàn)嚴(yán)重失真，且會(huì)導(dǎo)致中間包流動(dòng)分析??產(chǎn)生錯(cuò)誤，失真的程度取決于密度差和加入示蹤劑的量，如圖１．３所示。??１?Ｉ?？?１?＊?１?｜?＞?１?１?■?１?■?１?＊?■?｜?＇?■?■?■?｜?ｉ?■?｜?３?Ｌ?１?？?＇?１?｜?＇?＇?１?｜?１?？?１?■?Ｉ?＇?■?；?｜?｜?＊??

圖２．１平臺(tái)概貌圖（ａ）設(shè)計(jì)圖（ｂ）現(xiàn)場(chǎng)圖（ｃ）終端顯示設(shè)備（ｄ）后臺(tái)控制設(shè)Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｆｉｇｕｒｅ?（ａ）ｄｅｓｉｇｎ?（ｂ）ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?（ｃ）ｄｉｓｐｌａｙ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?（ｄ）ｃｏｎｔｒｏｌ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，充分體現(xiàn)公共平臺(tái)的功能，對(duì)未類(lèi)型的中間包和結(jié)晶器及相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)持續(xù)不斷的創(chuàng)新模擬，其主要想：??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[4]兩流板坯連鑄中間包的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 于清顯.東北大學(xué) 2011
[5]中間包結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值模擬[D]. 李艷龍.江西理工大學(xué) 2010
[6]湍流控制器對(duì)T形中間包鋼液流場(chǎng)影響的數(shù)理模擬研究[D]. 汪磊.重慶大學(xué) 2010
[7]大方坯六流中間包控流裝置優(yōu)化的數(shù)值模擬研究[D]. 劉魯寧.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2009
[8]PXI數(shù)據(jù)采集模塊硬件設(shè)計(jì)[D]. 陳明浩.電子科技大學(xué) 2009
[9]基于虛擬儀器技術(shù)的微波自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的研制[D]. 王陳寧.廈門(mén)大學(xué) 2007
[10]氣幕擋墻中間包氣泡形成與運(yùn)動(dòng)及夾雜物去除的數(shù)模研究[D]. 黃奧.武漢科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3098439