隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,對鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高,對鋼液潔凈度的要求也越來越高。在連鑄過程中,中間包是最重要的去除夾雜物的裝置,所以國內(nèi)外的冶金研究者開展了大量的研究工作,充分發(fā)揮中間包的冶金功能,以此來提高連鑄坯質(zhì)量。其主要措施是給中間包配置合適的控流裝置,盡可能增加鋼液在中間包內(nèi)的停留時間,減少死區(qū)體積,使鋼液流場更有利于鋼液中夾雜物的上浮,從而改善鋼液質(zhì)量。通過物理和數(shù)學(xué)模擬方法對不同控流方式的兩流板坯連鑄中間包內(nèi)鋼液流動及傳熱進(jìn)行了研究,分析了新型的通道式過濾器對中間包鋼液流動的影響,并確定了最佳的中間包控流方式,最后將最佳方案中間包應(yīng)用到現(xiàn)場生產(chǎn)后進(jìn)行應(yīng)用效果分析。對中間包進(jìn)行物理模擬時,綜合考慮實驗室條件,按照0.29:1的相似比建立了物理模型,然后又保證修正的Froude（Fr’）準(zhǔn)數(shù)相等對各方案卷渣情況進(jìn)行模擬。通過結(jié)果可知,原方案中間包采用湍流控制器+擋墻、擋壩的控流方式,鋼液的實際平均停留時間較短,死區(qū)體積分?jǐn)?shù)大,使中間包內(nèi)的有效容積減小,這種流場不利于鋼液中夾雜物上浮被保護(hù)渣吸收,拉速為0.8m/min時,死區(qū)體積高達(dá)29.53%。方案2、3、4采用擋壩和過濾器... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 中間包的冶金作用
    1.3 中間包鋼液流動狀態(tài)與夾雜物去除的關(guān)系
    1.4 中間包控流技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 使用大容量中間包
        1.4.2 設(shè)置擋墻、擋壩
        1.4.3 設(shè)置湍流抑制器
        1.4.4 設(shè)置鋼液過濾器
    1.5 中間包冶金技術(shù)的研究方法
        1.5.1 物理模擬方法
        1.5.2 數(shù)值模擬方法
    1.6 本課題的研究目的及主要內(nèi)容
第二章 中間包的物理模擬研究
    2.1 中間包結(jié)構(gòu)及尺寸
    2.2 物理模型的建立
    2.3 物理模擬實驗裝置
    2.4 停留時間分布的測定、計算及流場顯示
    2.5 實驗方案
    2.6 實驗結(jié)果與分析
        2.6.1 原型中間包的實驗結(jié)果
        2.6.2 優(yōu)化方案的實驗結(jié)果
    2.7 本章小結(jié)
第三章 中間包的數(shù)值模擬研究
    3.1 FLUENT軟件簡介
    3.2 中間包過程的數(shù)學(xué)描述
        3.2.1 基本假設(shè)
        3.2.2 控制方程組
        3.2.3 邊界條件
    3.3 數(shù)值模擬的相關(guān)工藝參數(shù)
    3.4 計算區(qū)域及網(wǎng)格劃分
    3.5 數(shù)值方法及計算步驟
    3.6 中間包數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        3.6.1 原型中間包的流動特性
        3.6.2 過濾器對中間包流動特性的影響
        3.6.3 沖擊區(qū)容量大小對中間包鋼液流動特性的影響
        3.6.4 長水口插入深度對中間包鋼液流動特性的影響
    3.7 本章小結(jié)
第四章 工業(yè)試驗及結(jié)果
    4.1 試驗條件
    4.2 試驗過程現(xiàn)象跟蹤
    4.3 夾雜物檢測方法
        4.3.1 氧氮分析法
        4.3.2 小樣電解分析法
        4.3.3 ASPEX電鏡分析法
    4.4 取樣方案
    4.5 試驗結(jié)果及分析
        4.5.1 鋼液中全氧含量分析
        4.5.2 小樣電解分析
        4.5.3 ASPEX分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]0.8m/min拉速H異型坯中間包控流裝置對傳遞性能影響的數(shù)值模擬[J]. 阮飛,張紅強,劉智宇,馮帥,白亮.  特殊鋼. 2016(05)
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碩士論文
[1]單流板坯連鑄中間包內(nèi)鋼液流動特性及控流裝置優(yōu)化[D]. 云茂帆.江西理工大學(xué) 2015
[2]H型中間包數(shù)值模擬及優(yōu)化[D]. 史純陽.遼寧科技大學(xué) 2012
[3]板坯中間包控流裝置的優(yōu)化研究[D]. 劉光明.武漢科技大學(xué) 2012
[4]不同控流裝置對單流板坯連鑄中間包鋼液流動狀態(tài)的影響[D]. 張敏.重慶大學(xué) 2011
[5]中間包結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值模擬[D]. 李艷龍.江西理工大學(xué) 2010
[6]湍流控制器對T形中間包鋼液流場影響的數(shù)理模擬研究[D]. 汪磊.重慶大學(xué) 2010
[7]薄板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為的數(shù)學(xué)物理模擬[D]. 楊燕.東北大學(xué) 2008
[8]兩流中間包結(jié)構(gòu)優(yōu)化及夾雜物去除數(shù)值模擬研究[D]. 李偉.武漢理工大學(xué) 2007
[9]馬鋼薄板坯連鑄中間包和結(jié)晶器數(shù)理模擬研究[D]. 薛偉鋒.重慶大學(xué) 2005



本文編號：3722242