中間包是冶金反應(yīng)過程中的重要容器，具有儲(chǔ)存、分配和凈化鋼液的作用。中間包內(nèi)合理的控流裝置，能夠有效調(diào)整鋼液的流動(dòng)狀態(tài)，均勻鋼液成分和溫度，促進(jìn)夾雜物上浮。以國(guó)內(nèi)某鋼廠四流連鑄中間包為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬和物理模擬相結(jié)合的方法，模擬中間包內(nèi)不同控流裝置方案的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)，選出最佳優(yōu)化方案，并進(jìn)行水模驗(yàn)證。其次，對(duì)空包過程中自由液面卷渣的臨界高度進(jìn)行模擬，研究不同拉速下的臨界卷渣高度和漩渦形成過程。數(shù)學(xué)模擬研究表明：原包控流裝置不合理，對(duì)遠(yuǎn)端出口的控流能力弱，導(dǎo)致中間包內(nèi)部溫差和各出口溫差相差較大，分別為10.4℃和8.9℃。優(yōu)化后方案有效改善了鋼液在中間包內(nèi)的流動(dòng)狀況，包內(nèi)溫差和各出口溫差只有7.9℃和2.6℃。根據(jù)相似原理，建立1:2.5的物理模型，模擬鋼液在原包內(nèi)的流動(dòng)情況。水模實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于原包沖擊區(qū)域較小，導(dǎo)致各流最小停留時(shí)間和峰值時(shí)間較小，死區(qū)比例較高，不利于煉鋼生產(chǎn)的順利進(jìn)行。中間包控流裝置采用弧形開孔導(dǎo)流墻和湍流控制器優(yōu)化后，中間包沖擊區(qū)體積變大，對(duì)兩端的控流能力增強(qiáng)，流體在中間包內(nèi)的流動(dòng)情況得到很大改善。優(yōu)化后1、2流死區(qū)比例分別減少了12.3%、12.1%，平均停... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

湍流控制器

bit 軟件對(duì)國(guó)內(nèi)某鋼鐵公司四流中間包建立幾何模型，并對(duì)其模型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。由于本模擬中間包是一個(gè)幾間包內(nèi)的流動(dòng)具有對(duì)稱性，為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間提高計(jì)算精擬計(jì)算。

中間包流線圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二流中間包內(nèi)型優(yōu)化的水模實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孔章情,孔輝,周俐,徐其言.  安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[2]Mathematical model of flow characteristic in multi-strand continuous casting tundishes[J]. Hongwei PAN and Shusen CHENG School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2009(04)
[3]石鋼三流中間包結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值模擬與工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃永建,劉才,張彩軍.  過程工程學(xué)報(bào). 2009(S1)
[4]H型鋼連鑄中間包冶金效果分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 張彩軍,程翠花,陳俊東,張樹江,朱立光.  過程工程學(xué)報(bào). 2009(S1)
[5]中間包水模實(shí)驗(yàn)研究與應(yīng)用[J]. 劉繼武.  寬厚板. 2009(02)
[6]吹氬連鑄中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)特性的水模型實(shí)驗(yàn)研究[J]. 程乃良,冷祥貴,楊智偉,朱苗勇.  材料與冶金學(xué)報(bào). 2006(04)
[7]單流板坯中間包內(nèi)湍流抑制器對(duì)流場(chǎng)的影響[J]. 朱正海,周俐,彭世恒,劉大方.  寬厚板. 2005(06)
[8]中間包吹氬技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 張美杰,汪厚植,顧華志,黃奧,朱永軍.  煉鋼. 2005(06)
[9]談中國(guó)鋼鐵連鑄的發(fā)展[J]. 吳長(zhǎng)壽,夏祥生.  江西冶金. 2002(03)
[10]擴(kuò)容中間包冶金效果的研究[J]. 吳永生,喻承歡,駱忠漢,邱同榜,劉忠明.  煉鋼. 2001(01)

博士論文
[1]非穩(wěn)態(tài)澆鑄條件下連鑄板坯質(zhì)量控制研究[D]. 陳志平.東北大學(xué) 2008

碩士論文
[1]五流大方坯中間包流場(chǎng)優(yōu)化及換包非穩(wěn)態(tài)流體行為的模擬研究[D]. 羅榮華.武漢科技大學(xué) 2012
[2]基于計(jì)算流體力學(xué)的太陽(yáng)風(fēng)研究與仿真[D]. 李寬.成都理工大學(xué) 2011
[3]連鑄結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)和液面波動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 赫雅靜.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2011
[4]基于FLUENT的加熱爐模擬與優(yōu)化[D]. 鄭志偉.中國(guó)石油大學(xué) 2010
[5]多個(gè)附屬小圓柱控制主圓柱流動(dòng)的數(shù)值研究[D]. 楊安梅.大連理工大學(xué) 2009
[6]連鑄中間包傳輸過程的數(shù)值模擬[D]. 岳麗芳.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2007
[7]水工自由水面及摻氣問題的數(shù)值模擬研究[D]. 李志高.西安理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3248006