對于板坯連鑄結(jié)晶器,不僅要求其具有良好的冷卻效果與穩(wěn)定性,保證連鑄生產(chǎn)的順行,還要求其保證鋼液的純凈度,提高連鑄坯質(zhì)量。浸入式水口結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)對結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動行為有很大的影響。合理的結(jié)晶器流場可以穩(wěn)定結(jié)晶器液面,防止卷渣現(xiàn)象的發(fā)生,提高鋼液的純凈度,避免鑄坯內(nèi)部缺陷與表面缺陷。本課題以某鋼廠1650鑄機板坯結(jié)晶器為研究對象,研究了浸入式水口底部結(jié)構(gòu)、側(cè)孔面積比、浸入深度以及拉速對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為的影響。并通過Fluent軟件,對結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場、溫度場以及夾雜物的去除情況進行模擬計算,在此基礎(chǔ)上確定最優(yōu)工藝參數(shù)。物理模擬實驗中,斷面為230mm×950mm的結(jié)晶器,拉速為1.4m/min與1.65m/min,斷面為230mm×1650mm的結(jié)晶器,拉速為1.3m/min,吹氣對比實驗的吹氣量為0.1m3/h,研究了水口結(jié)構(gòu)參數(shù)與操作參數(shù)對結(jié)晶器內(nèi)液面波動、液面卷渣和沖擊深度的影響。實驗結(jié)果表明,使用原方案水口（1#水口）時,結(jié)晶器上液面波動大,液渣層分布不均勻,并且有卷渣現(xiàn)象的發(fā)生。而使用優(yōu)化的6#水口時,結(jié)晶器上液面較為穩(wěn)定,渣層分布均勻,并且無卷渣現(xiàn)象的發(fā)生。通過實驗確... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１連鑄生產(chǎn)工藝流程圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｃａｓｔｉｎｇｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

圖２．１結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動狀態(tài)??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｔｅｅｌ?ｆｌｏｗ?ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｓ?ｉｎ?ｍｏｌｄ??板坯結(jié)晶器內(nèi)基本流動特征如圖２．１所示。鋼液經(jīng)過浸入式水口（Ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ?Ｅｎｔｒｙ??Ｎｏｚｚｌｅ，簡稱ＳＥＮ），進入結(jié)晶器中，形成了一個很強的射流。射流撞擊到結(jié)晶器的窄??面之后，改變了流動方向，形成兩種流動狀態(tài)［１＇單回流區(qū)流動與雙回流區(qū)流動。鋼液??射流撞擊結(jié)晶器窄面后，改變流動方向，在結(jié)晶器窄面附近形成回流區(qū)。當吹氬量過大??時，鋼液射流在到達窄面之前，消耗過多能量，形成單回流區(qū)，如果吹氬量較大，由于??氬氣泡上浮，對鋼液的攪拌作用，或者拉速較低，鋼液射流能量較低，也會出現(xiàn)上述的??單回流區(qū)現(xiàn)象。結(jié)晶器單回流區(qū)的流動狀態(tài)如上圖（ｂ）所示。??對于結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動狀態(tài)為雙回流區(qū)時，回流區(qū)一般距離窄面３〇〇ｍｍ處。鋼??液射流撞擊到結(jié)晶器窄面以后，一部分沿著窄面向上運動，到達一定高度后，向浸入式??水口方向流動

２３０ｍｍｘ９５０ｍｍ與２３０ｍｍｘｌ６５０ｍｍ的板±５結(jié)晶器液面波動情況、沖擊深度以及卷渣行??為進行模擬并分析。幾何相似比為１：２．３。實驗裝置由供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、結(jié)晶器、波??高儀以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成。具體實驗設(shè)備如圖３．２所示，主要包括計算機、ＤＪ８００波??高測量儀、空氣壓縮機、液體流量計、氣體流量計、自吸泵以及有機玻璃板制結(jié)晶器等。??１０?????１?°°?１???，ｉｎ??丄丄?ａｂｃｄｅ＾ｊ??４?［ｄ??２?５＾??６?＆?＆?＆?５???——??１?＾?」１—１１—１１￣￣１?Ｉ?７??１．計算機２．ＤＪ８００數(shù)據(jù)采集儀３．探頭４．結(jié)晶器??５．閥門６．放水閥７．自吸泵８．流量計９．攝像機１０．氣體流量計１１．空氣壓縮機??圖３．２實驗裝置圖??Ｆｉｇ．?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ??為了方便觀察結(jié)晶器內(nèi)部流體的流動狀態(tài)，連鑄結(jié)晶器與浸入式水口統(tǒng)一用透明的??有機玻璃板制成。在實驗的過程中，調(diào)整結(jié)晶器處于水平，固定浸入式水口，保證水口??垂直于水平面，并且保證水口與結(jié)晶器對中。通過液體流量計控制液體的體積流量，以??實現(xiàn)對現(xiàn)場不同拉速條件的模擬。以壓縮空氣代替氬氣，通過氣體＾流量計控制氣體吹入??量，實現(xiàn)現(xiàn)場吹氬的模擬。使用液體石蠟?zāi)M結(jié)晶器的保護渣，并使用攝像機記錄液面??裸露以及卷渣情況。為了使測量結(jié)果更準確，對液面波高的測量，需待液面穩(wěn)定后進行。??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3244298