板坯連鑄浸入式水口結(jié)構(gòu)決定著結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài),從而影響著鑄坯質(zhì)量,不合理的浸入式水口結(jié)構(gòu)和連鑄工藝參數(shù)會(huì)加劇結(jié)晶器內(nèi)液面擾動(dòng),使鑄坯質(zhì)量降低。本文以某廠中厚板坯連鑄結(jié)晶器中浸入式水口為研究對(duì)象,分析各水口參數(shù)與F數(shù)的關(guān)系,提出利用F數(shù)對(duì)浸入式水口結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的方法,對(duì)提高鑄坯質(zhì)量具有重要意義�；诹黧w淹沒(méi)射流理論,給出表征液面波動(dòng)的F數(shù)解析式的求解過(guò)程,分析F數(shù)與水口結(jié)構(gòu)參數(shù)和水口工藝參數(shù)的變化規(guī)律,得到常規(guī)板坯F數(shù)與水口傾角的關(guān)系。利用常規(guī)板坯F數(shù)與水口傾角的關(guān)系,建立求解水口結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的計(jì)算模型,得到某廠1000×200mm板坯結(jié)晶器中F數(shù)為4時(shí)水口浸入深度、水口內(nèi)徑、水口出口邊長(zhǎng)和拉坯速度的關(guān)系曲面,分析水口參數(shù)對(duì)結(jié)晶器內(nèi)液面的影響。選取拉坯速度為1.4m/min時(shí)最佳水口參數(shù)組合曲面上的多組點(diǎn),建立結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算模型,對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算,得到各組水口參數(shù)對(duì)應(yīng)的結(jié)晶器內(nèi)液面波高、液面流速和結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng),對(duì)比分析各組數(shù)值模擬液面波高和液面流速,得到最合理的一組水口參數(shù)組合。利用得到的最優(yōu)水口參數(shù),采用MATLAB軟件求解出當(dāng)F數(shù)介于... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

連鑄結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動(dòng)行為

0 0 02 2 2u rdr v rdr rdrx r r r (2-1202 0du rdrdx (2-1式(2-13)為湍流淹沒(méi)射流的積分方程，表示湍流射流中的任意一個(gè)垂直于軸的面動(dòng)量守恒。.2.2 射流撞擊速度 Ve鋼液流股以速度0v 從浸入式水口射出后，與結(jié)晶器內(nèi)周圍流速相對(duì)較小的鋼生速度梯度的間斷面，其湍流流動(dòng)卷帶周圍鋼液發(fā)展成漩渦，將周圍鋼液帶入中。如圖 2-4 所示，被夾帶進(jìn)射流的鋼液連同射流一起向前運(yùn)動(dòng)，流股寬度不斷，邊界層向外擴(kuò)展，由于周圍鋼液流速較低，使射流流股邊界部分流速降低，與周圍鋼液摻混部分逐漸向中心蔓延，射流射出一段距離后混合區(qū)發(fā)展到軸線，射流中心軸線流速下降。式(2-13)中各變量結(jié)合到結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)水口湍流淹沒(méi)中，規(guī)定的各變量如下圖所示。

圖 2-6 F 數(shù)與浸入深度和拉坯速度的關(guān)系了研究水口結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時(shí)浸入深度和拉坯速度與 F 數(shù)的關(guān)系，在合理水口結(jié)構(gòu)參數(shù)，求解不同水口結(jié)構(gòu)參數(shù)下水口工藝參數(shù)與 F 數(shù)的關(guān)系，水口內(nèi)徑 d，得到如圖 2-7 所示的關(guān)系曲面。圖 2-7 中 F 數(shù)隨浸入深度和變化趨勢(shì)與上圖基本一致，結(jié)合式(2-20)與圖 2-7，其他條件不變情況下在增加的過(guò)程中，水口出口速度降低，F(xiàn) 數(shù)的數(shù)值減小，且隨著拉坯速度徑的改變對(duì) F 數(shù)的影響也逐漸增加。水口內(nèi)徑相同，水口傾角和水口出口長(zhǎng)度也是影響 F 數(shù)的重要因素，會(huì)度和浸入深度對(duì) F 數(shù)影響的趨勢(shì)，需要對(duì)他們的影響分別分析。

【參考文獻(xiàn)】：
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