發(fā)布時(shí)間：2021-10-16 23:58

　　作為連鑄生產(chǎn)過程中凈化鋼質(zhì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),結(jié)晶器內(nèi)鋼水流動(dòng)狀態(tài)對夾雜物的排除、保護(hù)渣的卷入、凝固坯殼的形成以及鑄坯微觀凝固組織等都有較大的影響。研究連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)對于提高連鑄生產(chǎn)率和板坯質(zhì)量有著重要意義。合理的結(jié)晶器流場可以穩(wěn)定結(jié)晶器內(nèi)鋼液液面,防止“卷渣”現(xiàn)象的發(fā)生,這對提高鋼液純凈度、避免鑄坯表面缺陷以及內(nèi)部缺陷起著非常重要的作用。本研究以某鋼廠板坯連鑄結(jié)晶器為原型,基于商用軟件FLUENT平臺,依據(jù)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論建立了三維數(shù)學(xué)模型,計(jì)算了不同條件下結(jié)晶器內(nèi)的流場和溫度場,研究了浸入式水口的浸入深度、斷面寬度和水口側(cè)孔結(jié)構(gòu)對結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場和溫度場的影響,討論了不同參數(shù)對結(jié)晶器內(nèi)夾雜物去除情況的影響。針對230mmx 1300mm和230mmx 1930mm斷面板坯結(jié)晶器,在拉速為1.3m/min,物理模型吹氣量為0.1m3/h的條件下對水口結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在230mmx 1300mm斷面,插入深度為130mm條件下,原浸入式水口1#水口平均波高達(dá)到0.57cm,渣層分布不均,漩渦卷渣現(xiàn)象明顯；采用優(yōu)化后的5#水口,平均波高降到0.38cm,自由液面趨于平... 

【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)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 國內(nèi)連鑄技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
    1.2 國外連鑄技術(shù)的發(fā)展
    1.3 本課題的主要研究內(nèi)容
    1.4 本課題的研究目的及意義
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 結(jié)晶器的冶金作用
    2.2 結(jié)晶器內(nèi)鋼液行為
        2.2.1 結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)基本特征
        2.2.2 結(jié)晶器彎液面的波動(dòng)行為
    2.3 結(jié)晶器內(nèi)夾雜物運(yùn)動(dòng)行為
    2.4 結(jié)晶器內(nèi)卷渣的主要研究
    2.5 連鑄結(jié)晶器流場和溫場的研究方法
        2.5.1 示蹤法
        2.5.2 物理模擬法
        2.5.3 數(shù)值模擬法
第三章 結(jié)晶器鋼液流動(dòng)的物理模擬研究
    3.1 物理模擬研究的理論基礎(chǔ)
    3.2 物理模型實(shí)驗(yàn)參數(shù)確定及建立
        3.2.1 幾何相似
        3.2.2 動(dòng)力相似
        3.2.3 參數(shù)的確定
    3.3 物理模擬實(shí)驗(yàn)方案的建立
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.3.2 SEN結(jié)構(gòu)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)方案
    3.4 實(shí)驗(yàn)方法
        3.4.1 上液面波動(dòng)測量
        3.4.2 鋼液卷渣模擬
        3.4.3 浸入式水口沖擊深度測量
    3.5 物理模擬結(jié)果分析
        3.5.1 水口底部結(jié)構(gòu)對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
        3.5.2 水口側(cè)孔面積對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
        3.5.3 水口吹氣對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
        3.5.4 水口插入深度對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
        3.5.5 斷面寬度對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 結(jié)晶器鋼液流動(dòng)的數(shù)學(xué)模擬研究
    4.1 結(jié)晶器鋼液流動(dòng)數(shù)值計(jì)算原理及過程
    4.2 結(jié)晶器內(nèi)鋼液的數(shù)學(xué)模擬計(jì)算
        4.2.1 基本假設(shè)
        4.2.2 流體力學(xué)基本控制方程
        4.2.3 離散相模型
        4.2.4 確定邊界條件
        4.2.5 模型的建立及網(wǎng)格劃分
    4.3 各因素對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
        4.3.1 水口側(cè)孔結(jié)構(gòu)對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
        4.3.2 水口插入深度對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
        4.3.3 斷面寬度對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)的影響
    4.4 各因素對結(jié)晶器內(nèi)溫度場的影響
        4.4.1 水口側(cè)孔結(jié)構(gòu)對結(jié)晶器內(nèi)溫度場的影響
        4.4.2 水口插入深度對結(jié)晶器內(nèi)溫度場的影響
        4.4.3 斷面寬度對結(jié)晶器內(nèi)溫度場的影響
    4.5 各因素對結(jié)晶器內(nèi)夾雜物去除的影響
        4.5.1 結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)及夾雜物行為基本特征
        4.5.2 夾雜物顆粒數(shù)量對夾雜物去除的影響
        4.5.3 夾雜物顆粒密度對夾雜物去除的影響
        4.5.4 夾雜物顆粒加入位置對夾雜物去除的影響
        4.5.5 夾雜物顆粒直徑對夾雜物去除的影響
        4.5.6 水口插入深度對夾雜物去除的影響
        4.5.7 斷面寬度對夾雜物去除的影響
        4.5.8 不同水口結(jié)晶器夾雜物去除率的比較
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3440734