五流中間包異鋼種連澆過程多相流及混鋼行為研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-22 21:58
在異鋼種連澆過程中,不可避免的會(huì)產(chǎn)生交接坯,需要進(jìn)行降級(jí)使用或作廢鋼處理,造成一定的鋼液損失。故在保證交接坯質(zhì)量和生產(chǎn)順行的前提下減小交接坯的長(zhǎng)度是低成本潔凈鋼生產(chǎn)所追尋的。因此本文以某廠五流大方坯中間包為研究對(duì)象,首先建立湍流-多相流-傳質(zhì)耦合模型,研究不同空包時(shí)間和充包方式對(duì)異鋼種連澆過程中間包內(nèi)鋼-渣-氣三相運(yùn)動(dòng)和鋼液混合行為的影響,并通過水模型實(shí)驗(yàn)對(duì)耦合模型進(jìn)行驗(yàn)證。隨后,基于不同控流裝置對(duì)中間包穩(wěn)態(tài)澆注流場(chǎng)的分析研究其對(duì)異鋼種連澆過程鋼液混合行為的影響。研究結(jié)果表明:(1)當(dāng)新鋼液出口濃度達(dá)到90%時(shí),相比于空包3 min,空包4 min對(duì)應(yīng)3流、4流和5流新鋼液濃度到達(dá)90%的時(shí)間分別縮短了174 s、187 s和53 s;充包60 s后鋼液裸露面積保持相對(duì)穩(wěn)定,空包2 min、3 min和4 min鋼液裸露面積分別維持在50 cm2、84 cm2和124 cm2,遠(yuǎn)小于空包5 min的310 cm2;綜合分析多相流動(dòng)和鋼液混合行為得出空包時(shí)間為4 min較為合理。(2)空包4 min后...
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同湍流抑制器的物理模型:
中間包內(nèi)殘余鋼量與混合長(zhǎng)度的關(guān)系
Mazumdar[37]采用三維、瞬態(tài)和兩相的湍流模型,分別討論上一爐的穩(wěn)態(tài)澆注-換包空包-充包3個(gè)階段(如圖1.4所示),同時(shí)在恒定的流出速率下對(duì)異鋼種連澆過程進(jìn)行模擬。為了使?jié)沧⑺俾屎愣?其開發(fā)出一種壓力預(yù)測(cè)-校證方法,通過指定的壓力來得到恒定的流出速率,并得出殘余鋼量越少,混合越快。Siddiqui[38,39]等人采用三維、瞬態(tài)和兩相的湍流模型,通過地質(zhì)捕捉重建和改進(jìn)高分辨界面捕捉(HRIC),將兩種方案的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合。分別對(duì)中間包內(nèi)的液位高度和流出速率進(jìn)行討論,其中還分為有無湍流抑制器2個(gè)模型進(jìn)行對(duì)比殘余鋼量和流出速率對(duì)混合的影響,結(jié)果表明殘余鋼量在混合中起到重要的作用,殘余鋼量越少,混合時(shí)間越小,交接坯長(zhǎng)度越短。同時(shí)得出流出速率對(duì)混合的影響很小,在所有情況下混合時(shí)間幾乎沒有差異。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多流連鑄中間包死區(qū)體積分?jǐn)?shù)計(jì)算方法[J]. 阮飛,武茹明,包金小. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]電磁場(chǎng)對(duì)板坯連鑄中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)和傳熱的影響[J]. 竇為學(xué),胡增,夏振東,常立山,張龍,岳強(qiáng). 煉鋼. 2019(02)
[3]六流連鑄中間包擋墻參數(shù)對(duì)流場(chǎng)的影響研究[J]. 田東宇,張劍,白皓,蒼大強(qiáng). 冶金能源. 2018(04)
[4]結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)行為的數(shù)學(xué)模擬研究[J]. 彭致軍,齊士兵,蒲銳,朱國(guó)軍. 山東工業(yè)技術(shù). 2016(17)
[5]連鑄技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 陳開義,常立忠,王建軍. 寬厚板. 2015(05)
[6]四流中間包控流裝置優(yōu)化的物理模擬[J]. 張彩軍,郗瑤. 鑄造技術(shù). 2014(09)
[7]三流非對(duì)稱連鑄18t中間包流場(chǎng)的物理和數(shù)學(xué)模擬[J]. 王紅娜,楊亮,鄭寶安,樊世亮,陳列,成國(guó)光. 特殊鋼. 2014(01)
[8]連鑄異鋼種連澆中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 孟娜,余嘉,劉嵐,康瑞泉. 重型機(jī)械. 2012(02)
[9]中間包冶金技術(shù)[J]. 景琳琳,袁守謙,李都宏,姚成功. 金屬材料與冶金工程. 2011(04)
[10]異鋼種連澆的數(shù)學(xué)模擬[J]. 孟令書,郭俊玉. 連鑄. 2010(02)
碩士論文
[1]板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 陳全旺.山東大學(xué) 2013
[2]五流連鑄中間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值物理模擬研究[D]. 辛波.江西理工大學(xué) 2012
[3]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
[4]寬板坯連鑄結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的數(shù)值與物理模擬研究[D]. 李俊橋.重慶大學(xué) 2012
[5]異鋼種連澆交接坯位置和長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型[D]. 畢經(jīng)漢.重慶大學(xué) 2012
[6]異鋼種連澆過程的水模型實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫增曉.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2010
[7]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
[8]板坯連鑄結(jié)晶器鋼液流動(dòng)行為的物理模擬研究[D]. 張大江.重慶大學(xué) 2009
[9]大方坯六流中間包控流裝置優(yōu)化的數(shù)值模擬研究[D]. 劉魯寧.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2009
[10]八流中間包控流裝置的優(yōu)化研究[D]. 彭琦.武漢科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3602974
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同湍流抑制器的物理模型:
中間包內(nèi)殘余鋼量與混合長(zhǎng)度的關(guān)系
Mazumdar[37]采用三維、瞬態(tài)和兩相的湍流模型,分別討論上一爐的穩(wěn)態(tài)澆注-換包空包-充包3個(gè)階段(如圖1.4所示),同時(shí)在恒定的流出速率下對(duì)異鋼種連澆過程進(jìn)行模擬。為了使?jié)沧⑺俾屎愣?其開發(fā)出一種壓力預(yù)測(cè)-校證方法,通過指定的壓力來得到恒定的流出速率,并得出殘余鋼量越少,混合越快。Siddiqui[38,39]等人采用三維、瞬態(tài)和兩相的湍流模型,通過地質(zhì)捕捉重建和改進(jìn)高分辨界面捕捉(HRIC),將兩種方案的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合。分別對(duì)中間包內(nèi)的液位高度和流出速率進(jìn)行討論,其中還分為有無湍流抑制器2個(gè)模型進(jìn)行對(duì)比殘余鋼量和流出速率對(duì)混合的影響,結(jié)果表明殘余鋼量在混合中起到重要的作用,殘余鋼量越少,混合時(shí)間越小,交接坯長(zhǎng)度越短。同時(shí)得出流出速率對(duì)混合的影響很小,在所有情況下混合時(shí)間幾乎沒有差異。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多流連鑄中間包死區(qū)體積分?jǐn)?shù)計(jì)算方法[J]. 阮飛,武茹明,包金小. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
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[3]六流連鑄中間包擋墻參數(shù)對(duì)流場(chǎng)的影響研究[J]. 田東宇,張劍,白皓,蒼大強(qiáng). 冶金能源. 2018(04)
[4]結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)行為的數(shù)學(xué)模擬研究[J]. 彭致軍,齊士兵,蒲銳,朱國(guó)軍. 山東工業(yè)技術(shù). 2016(17)
[5]連鑄技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 陳開義,常立忠,王建軍. 寬厚板. 2015(05)
[6]四流中間包控流裝置優(yōu)化的物理模擬[J]. 張彩軍,郗瑤. 鑄造技術(shù). 2014(09)
[7]三流非對(duì)稱連鑄18t中間包流場(chǎng)的物理和數(shù)學(xué)模擬[J]. 王紅娜,楊亮,鄭寶安,樊世亮,陳列,成國(guó)光. 特殊鋼. 2014(01)
[8]連鑄異鋼種連澆中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 孟娜,余嘉,劉嵐,康瑞泉. 重型機(jī)械. 2012(02)
[9]中間包冶金技術(shù)[J]. 景琳琳,袁守謙,李都宏,姚成功. 金屬材料與冶金工程. 2011(04)
[10]異鋼種連澆的數(shù)學(xué)模擬[J]. 孟令書,郭俊玉. 連鑄. 2010(02)
碩士論文
[1]板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 陳全旺.山東大學(xué) 2013
[2]五流連鑄中間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值物理模擬研究[D]. 辛波.江西理工大學(xué) 2012
[3]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
[4]寬板坯連鑄結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的數(shù)值與物理模擬研究[D]. 李俊橋.重慶大學(xué) 2012
[5]異鋼種連澆交接坯位置和長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型[D]. 畢經(jīng)漢.重慶大學(xué) 2012
[6]異鋼種連澆過程的水模型實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫增曉.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2010
[7]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
[8]板坯連鑄結(jié)晶器鋼液流動(dòng)行為的物理模擬研究[D]. 張大江.重慶大學(xué) 2009
[9]大方坯六流中間包控流裝置優(yōu)化的數(shù)值模擬研究[D]. 劉魯寧.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2009
[10]八流中間包控流裝置的優(yōu)化研究[D]. 彭琦.武漢科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3602974
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