隨著高效連鑄技術(shù)的快速發(fā)展,中間包冶金以及結(jié)晶器冶金在鋼鐵生產(chǎn)中已經(jīng)至關(guān)重要。中間包、結(jié)晶器流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,可以改善鋼液流動(dòng),促使夾雜物上浮,避免鋼液的二次氧化和卷渣,保證鋼水潔凈度和連鑄工藝的順行,提高鑄坯質(zhì)量。本文針對(duì)某廠55 t兩流板坯連鑄中間包和結(jié)晶器的流場(chǎng)進(jìn)行了物理模擬,并且對(duì)中間包的結(jié)構(gòu)和結(jié)晶器的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)過程模型與原型相似比為1:3,根據(jù)設(shè)計(jì)的壩堰結(jié)構(gòu),通過RTD曲線的測(cè)定以及流場(chǎng)的觀察來篩選合理的結(jié)構(gòu);并進(jìn)一步優(yōu)化合理的壩堰間距以及堰到長(zhǎng)水口間距,對(duì)比最佳優(yōu)化方案與空包的夾雜去除率。實(shí)驗(yàn)還用正交法研究了水口吹氣量、浸入式水口插入深度以及拉速對(duì)結(jié)晶器液面波動(dòng)、液面裸露和沖擊深度的影響程度。中間包物理模擬結(jié)果表明:壩、堰組合之后可以改變流體的流動(dòng)狀態(tài),延長(zhǎng)流體運(yùn)動(dòng)的軌跡,與沒有壩、堰相比,提高了液體的平均停留時(shí)間,但在流體經(jīng)過壩、堰后都存在一定體積的死區(qū);優(yōu)化后,壩一、堰一方案在壩堰間距為290 mm,堰到長(zhǎng)水口間距為383 mm時(shí)最佳,流體在中間包內(nèi)的平均停留時(shí)間為351 s,死區(qū)體積分?jǐn)?shù)為19.0%,相對(duì)不加壩堰的方案,其平均停留時(shí)間增加了65 s,死區(qū)體... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不加壩、堰的中間包不同時(shí)刻的流體流動(dòng)狀態(tài)而從

4.1 中間包流場(chǎng)分布針對(duì)拍攝的流場(chǎng)照片，截取不同時(shí)間的圖片，觀察了流場(chǎng)演變的過程。圖4.1為湍流控制器不加壩、堰方案的流體流動(dòng)狀態(tài)的照片；圖4.2為湍流控制器跟壩堰組合方案中一組具有代表性的流體流動(dòng)狀態(tài)的照片。從圖4.1可以看出，從長(zhǎng)水口注入亞甲基藍(lán)溶液后，流體首先沖擊到湍流控制器的底部，并且迅速鋪開，由于湍流控制器內(nèi)壁的阻擋，流體沿著湍流控制器的內(nèi)壁向上運(yùn)動(dòng)，流出湍流控制器。流出的流體，一部分由向下的沖擊流體的帶動(dòng)向底部流去，而大部分則流向中間包表層。流體流動(dòng)到表層后向四周鋪開，在澆注區(qū)因出水口的抽吸，直接流向出水口。從加入指示劑開始到指示劑開始流出中間包用了65 s。圖 4.1 不加壩、堰的中間包不同時(shí)刻的流體流動(dòng)狀態(tài)而從圖4.2可以看出，注入亞甲基藍(lán)溶液后，流體流動(dòng)狀態(tài)與不加壩堰的流動(dòng)狀態(tài)在前6 s是相同的，不過在8 s時(shí)由于堰的阻擋

4.1 中間包流場(chǎng)分布針對(duì)拍攝的流場(chǎng)照片，截取不同時(shí)間的圖片，觀察了流場(chǎng)演變的過程。圖4.1為湍流控制器不加壩、堰方案的流體流動(dòng)狀態(tài)的照片；圖4.2為湍流控制器跟壩堰組合方案中一組具有代表性的流體流動(dòng)狀態(tài)的照片。從圖4.1可以看出，從長(zhǎng)水口注入亞甲基藍(lán)溶液后，流體首先沖擊到湍流控制器的底部，并且迅速鋪開，由于湍流控制器內(nèi)壁的阻擋，流體沿著湍流控制器的內(nèi)壁向上運(yùn)動(dòng)，流出湍流控制器。流出的流體，一部分由向下的沖擊流體的帶動(dòng)向底部流去，而大部分則流向中間包表層。流體流動(dòng)到表層后向四周鋪開，在澆注區(qū)因出水口的抽吸，直接流向出水口。從加入指示劑開始到指示劑開始流出中間包用了65 s。圖 4.1 不加壩、堰的中間包不同時(shí)刻的流體流動(dòng)狀態(tài)而從圖4.2可以看出，注入亞甲基藍(lán)溶液后，流體流動(dòng)狀態(tài)與不加壩堰的流動(dòng)狀態(tài)在前6 s是相同的，不過在8 s時(shí)由于堰的阻擋


本文編號(hào)：3122746