發(fā)布時(shí)間：2021-09-19 18:17

　　在冶金生產(chǎn)中,鋼水溫度的高低將直接影響到連鑄和其他工序的順利進(jìn)行。因此,研究鋼包內(nèi)鋼水在運(yùn)輸、澆注過(guò)程中的溫降規(guī)律,實(shí)現(xiàn)出鋼溫度準(zhǔn)確預(yù)測(cè),保持鋼水溫度條件穩(wěn)定和實(shí)現(xiàn)低溫澆注,對(duì)提高鋼產(chǎn)品質(zhì)量意義重大,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。本文建立了鋼包三維熱循環(huán)模型,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,利用有限元分析軟件FLUENT對(duì)鋼包烘烤、靜置、澆注、空包過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了鋼包內(nèi)襯溫度在不同過(guò)程中隨時(shí)間的變化規(guī)律、壁面熱損失以及鋼液的溫降。在熱循環(huán)過(guò)程中,研究了不同耐火材料對(duì)鋼包內(nèi)襯熱損、鋼液溫降、出鋼溫度的影響。鋼包烘烤過(guò)程中各層耐材都在蓄熱,工作層最先穩(wěn)定。鋼水靜置過(guò)程中,鋼包耐材還處于蓄熱狀態(tài),工作層溫升快,蓄熱損失較大。澆注過(guò)程中鋼液的總熱損主要來(lái)源于壁面與覆蓋劑的熱損失。常規(guī)鋼包烘烤結(jié)束時(shí)外壁溫度為209℃;靜置過(guò)程中鋼液溫降145℃;澆注過(guò)程中鋼液溫降25℃,鋼水平均降溫速率為0.5℃/min,熱損失主要分布在壁面,損失率50%,其次為覆蓋劑表面,損失率26%。改進(jìn)型鋼包烘烤結(jié)束時(shí)外壁溫度為175℃;靜置過(guò)程中鋼液溫降144℃;澆注過(guò)程中鋼液溫降24℃,鋼水平均降溫速率為0.48℃/... 

【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)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２常規(guī)鋼包和ＷＤＳ鋼包的結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ｌａｄｌｅ?ａｎｄ?ＷＤＳ?ｌａｄｌｅ??入，

２．３．３．１空包階段傳熱模型實(shí)體模型與網(wǎng)格劃分??本文根據(jù)國(guó)內(nèi)某鋼廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)使用的１５０噸鋼包建立三維實(shí)體模型，考慮到鋼包的??對(duì)稱性，取１／４為計(jì)算區(qū)域。建立的鋼包空包階段三維模型與網(wǎng)格劃分如圖２．３所示。??（ａ）空包模型?（ｂ）空包模型網(wǎng)格??圖２．３空包階段三維模型與網(wǎng)格劃分??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｒｅｅ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｍｏｄｅｌ?ａｎｄ?ｍｅｓｈ?ｏｆ?ｅｍｐｔｙ?ｌａｄｌｅ??２．３．３．２空包階段傳熱方程??以函數(shù)表示鋼包在位置及時(shí)刻ｔ的溫度，鋼包包壁和包底的熱傳??導(dǎo)用三維熱傳導(dǎo)方程來(lái)描述；??斗半問(wèn)＋斗（２．１）??ｄｔ?ｄｘ＼?ｄｘ）?ｄｙ）?ｄｚ＼?ｄｚ）??式中：??ｃ？為材料比熱容，Ｊ／ｋｇ＿Ｋ；??ｐ為材料密度，ｋｇ／ｍ３：??／為時(shí)間，ｓ；??Ａ：為物體在處的導(dǎo)熱系數(shù)，Ｗ／ｍ－Ｋ。??－１８－??

２．３．４烘烤階段模型的建立與求解??２．３．４．］烘烤階段實(shí)體模型與網(wǎng)格劃分??鋼包烘烤階段三維模型與網(wǎng)格劃分如圖２．４所示??Ｍ??⑷烘烤模型（的烘烤模型網(wǎng)格??圖２．４烘烤階段三維模型與網(wǎng)格劃分??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｒｅｅ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｍｏｄｅｌ?ａｎｄ?ｍｅｓｈ?ｏｆ?ｂａｋｉｎｇ?ｓｔａｇｅ??２．３．４．２烘烤過(guò)程傳熱方程??澆注階段的包壁及包底的熱傳導(dǎo)的描述方程與空包時(shí)包壁和包底的相同，如式（２．１）??所示。??２．３Ａ３烘烤過(guò)程邊界條件??內(nèi)熱源設(shè)為恒定溫度１０００°ｃ對(duì)鋼包進(jìn)行烘烤，鋼包工作層內(nèi)壁和不同耐材交界面均??使用耦合壁面條件，鋼包殼體外壁采用第三類溫度邊界條件，外界環(huán)境溫度設(shè)為２７°Ｃ，??－２０－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)爐煉鋼廠鋼包全程加蓋技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用[J]. 韋瑞寶,楊劍洪,陸志堅(jiān),陳永金,賓利文.  柳鋼科技. 2016(01)
[2]鋼包鋁鎂碳磚的研制與應(yīng)用[J]. 張小紅,薛群虎,郁書中.  安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]Preparation of Nanoporous Thermal Insulating Materials and Their Application as Ladle Linings[J]. YU Jingkun,HAN Lu.  China’s Refractories. 2014(04)
[4]高鋁纖維復(fù)合SiO2質(zhì)納米微孔隔熱材料研究[J]. 孫小飛,王剛,袁波.  耐火材料. 2014(06)
[5]覆蓋劑和保溫層對(duì)鋼包鋼水溫降影響的數(shù)值模擬[J]. 袁林華,于景坤,劉詩(shī)薇,杜傳明.  山東冶金. 2014(05)
[6]復(fù)合反射絕熱板在210t鋼包上的傳熱效果[J]. 王衛(wèi)華,鐘凱,曹勇.  煉鋼. 2014(05)
[7]新型輕質(zhì)澆注料性能及其應(yīng)用模擬研究[J]. 程本軍,譚慎遷.  硅酸鹽通報(bào). 2014(06)
[8]不同基料對(duì)絕熱涂料高溫絕熱性能的影響[J]. 曹光遠(yuǎn),郭漢杰,李林,李宏亮,郭闖.  北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(S1)
[9]新型納米級(jí)微孔隔熱材料在煉鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 劉志遠(yuǎn),王重君,劉禮龍.  中國(guó)冶金. 2014(03)
[10]230t鋼包高效保溫技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 刁承民,劉國(guó).  山東冶金. 2014(01)

碩士論文
[1]新型輕質(zhì)鋼包澆注料性能及應(yīng)用仿真研究[D]. 譚慎遷.中南大學(xué) 2014
[2]薄層鋼包長(zhǎng)壽、高效保溫技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用[D]. 何維祥.重慶大學(xué) 2007
[3]寶鋼—煉鋼廠300t鋼包鋼水溫度預(yù)報(bào)模型[D]. 田建國(guó).江蘇大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3402104