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).pdf

1、結(jié)晶器是板坯連鑄機(jī)的“心臟”，是連鑄機(jī)的關(guān)鍵核心部件之一，對(duì)控制鋼水和鑄坯質(zhì)量起著極其重要的作用。結(jié)晶器內(nèi)部的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布直接關(guān)系到鋼液傳熱、夾雜物上浮和保護(hù)渣熔化等，與鑄坯中間裂紋、三角區(qū)裂紋和角裂等內(nèi)部和表面缺陷的形成都有著直接的關(guān)系。合理的結(jié)晶器冷卻結(jié)構(gòu)可以提高結(jié)晶器冷卻性能和延長(zhǎng)結(jié)晶器銅板的使用壽命，因此本論文開(kāi)展了板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)部流場(chǎng)和溫度場(chǎng)以及結(jié)晶器結(jié)構(gòu)的研究。
　　 本文以濟(jì)鋼煉鋼廠板坯連鑄機(jī)為研究對(duì)象，結(jié)

2、合工廠實(shí)際生產(chǎn)工藝參數(shù)，建立了板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，采用FLUENT軟件對(duì)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬分析，通過(guò)改變拉坯速度、浸入式水口浸入深度、鋼水過(guò)熱度和鋼液粘度進(jìn)行模擬分析，并現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 論文分析了拉坯速度為1.5 m/min、2.0 m/min和2.5 m/min時(shí)的結(jié)晶器內(nèi)場(chǎng)分布情況，結(jié)果表明拉速控制在2 m/min時(shí)能夠得到較為穩(wěn)定的流場(chǎng)和溫度場(chǎng);當(dāng)浸入深度分別為150mm、2

3、00 mm和250 mm時(shí)，進(jìn)行場(chǎng)分析，結(jié)果表明浸入深度控制在200 mm時(shí)效果較為理想，可以充分發(fā)揮保護(hù)渣的效能，保護(hù)結(jié)晶器內(nèi)鋼液液面的相對(duì)穩(wěn)定;對(duì)過(guò)熱度分別為30℃和10℃時(shí)的溫度場(chǎng)等值線進(jìn)行分析，結(jié)果表明過(guò)熱度控制在10℃左右，可以降低對(duì)銅板的熱流沖擊，并有利于等軸晶區(qū)的形成，提高鑄坯的質(zhì)量;對(duì)鋼液的不同粘度進(jìn)行分析，結(jié)果表明鋼液粘度對(duì)于流場(chǎng)的影響很大，在過(guò)熱度允許的范圍內(nèi)應(yīng)該降低鋼液粘度。
　　 實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程表明拉速控制