針對(duì)某廠三流異型坯中間包,建立了相似比為1∶2的水模型,使用F曲線對(duì)不同控流裝置下的中間包流場(chǎng)特性進(jìn)行分析與優(yōu)化.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括原型控流裝置、湍流抑制器無擋壩、湍流抑制器加擋壩組合.結(jié)果表明,原型中間包中部水口存在短路流,水口間流動(dòng)的差異性較大,可能導(dǎo)致三個(gè)鑄流的鑄坯溫度和潔凈度不均勻,進(jìn)而發(fā)生同爐次各鑄坯質(zhì)量穩(wěn)定性差的問題.采用湍流抑制器無擋壩控流裝置,湍流抑制器導(dǎo)流孔夾角為60°時(shí),短路流出現(xiàn)在中部;導(dǎo)流孔夾角為86°時(shí),無短路流,各流一致性變好;導(dǎo)流孔夾角為110°時(shí),兩側(cè)水口出現(xiàn)短路流,各流一致性優(yōu)于前兩個(gè)角度.中間包的各流一致性與死區(qū)比例并無相關(guān)性,一致性良好的中間包流場(chǎng),其死區(qū)比例并不一定小.優(yōu)化后的中間包湍流抑制器導(dǎo)流孔夾角為110°,擋壩距離中間包中心2400 mm,中間包內(nèi)無短路流,1#、2#水口一致性最佳,死區(qū)由17.89%減小到9.67%,減小率為11.25%,F曲線標(biāo)準(zhǔn)差最大值由0.3減小到0.016. 

【文章來源】：工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(S1)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

中間包結(jié)構(gòu)示意圖

水模型實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

圖5為原型中間包流場(chǎng)下的停留時(shí)間分布函數(shù)E曲線和累計(jì)停留時(shí)間分布函數(shù)F曲線，表2為原型中間包流場(chǎng)特性參數(shù).從圖5(a）可以看出，示蹤劑首先進(jìn)入到3#水口，并有較高的濃度值，之后依次到達(dá)2#水口和1#水口，在3#水口處形成明顯短路流，且3個(gè)水口的滯止時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差為13.46.從圖5(b）可以看出，中間包1#、2#、3#水口的F曲線差異性較大，新流入中間包的鋼水，更多地從3#水口流出，且越累積越多，其累積的鋼水量遠(yuǎn)超過2#水口和1#水口；其死區(qū)比例達(dá)到了20.92%，中間包利用率不高.從生產(chǎn)角度分析，三個(gè)水口F曲線較大的差異性可能導(dǎo)致異型坯澆鑄過程中產(chǎn)品內(nèi)翼板以及各流鑄抷溫度和潔凈度不均勻，進(jìn)而發(fā)生同爐次各鑄坯質(zhì)量穩(wěn)定性差的問題.圖4 湍流抑制器結(jié)構(gòu)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
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