燕鋼連鑄中間包及結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場的數(shù)理模擬研究.pdf

1、為了保證連鑄過程順行，提高連鑄坯質(zhì)量，必須深入研究中間包與結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動。研究中間包與結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動的常用方法有物理模擬與數(shù)值模擬。本文將兩種方法相結(jié)合，根據(jù)燕鋼方坯/圓坯連鑄中間包與結(jié)晶器的工藝參數(shù)，研究了不同控流裝置對中間包流體流動的影響，不同浸入式水口及工藝對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為的影響。本文中中間包控流裝置采用開孔擋墻和矮墻，結(jié)晶器浸入式水口采用直通式水口、雙側(cè)孔及四側(cè)孔水口，結(jié)晶器斷面分別為350mm×500mm、230m

2、m×350mm、Φ350mm和Φ400mm。
　　 本文采用物理模擬和數(shù)值模擬的方法分析了安裝不同控流裝置時中間包內(nèi)鋼液的流場、流動模式、溫度分布以及夾雜物的上浮。將兩種模擬結(jié)果綜合分析，得出：中間包設(shè)置開孔擋墻與矮墻后，改善了內(nèi)部流場，死區(qū)體積大幅降低，增加了鋼液在中間包內(nèi)的停留時間，增強(qiáng)了中間包各流流動特性的一致性，有助于穩(wěn)定各流的工藝；中間包采用矮墻為控流裝置時，夾雜物的上浮去除效果比開孔擋墻好，而且對粒徑在50μm及其以

3、下的夾雜物的上浮去除效果尤其明顯。通過優(yōu)化分析，認(rèn)為a10方案的矮墻可以作為優(yōu)化的控流裝置。
　　 本文采用物理模擬和數(shù)值模擬的方法對三種類型的水口進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化，分析了水口類型、水口插入深度、拉速及三種因素對結(jié)晶器內(nèi)流體流動的影響，認(rèn)為＃1直通式水口、＃5雙側(cè)孔水口和＃9四側(cè)孔水口可以較好地滿足實(shí)驗(yàn)的指標(biāo)。由于還通過浸入式水口對結(jié)晶器進(jìn)行了吹氣，所以本文還分析了吹氣對結(jié)晶器內(nèi)流場和液面波動的影響。本文最后確定了各個水口在不同