真空中間包溫度場(chǎng)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、連鑄過(guò)程鋼液必須具備均勻而穩(wěn)定的溫度，它會(huì)直接影響連鑄工藝的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。目前鋼液溫度主要靠中間包外部加熱以及加蓋、加覆蓋劑減少散熱等方式來(lái)控制，雖然在一定程度上能減少鋼液溫降，但是依然在很多方面不盡人意，如運(yùn)行成本高、維修困難、保溫效果差等。因此，提出一種有效的、成本低、操作簡(jiǎn)便的加熱保溫手段來(lái)減少鋼液溫降，均勻鋼液溫度就顯得十分重要。
　　本文提出一種在中間包鋼殼外加一層鋼殼(兩層鋼殼之間有一定的縫隙)，然后兩層鋼殼之

2、間抽真空的方法來(lái)減少中間包散熱。運(yùn)用商業(yè)軟件對(duì)不同真空層壓力下中間包內(nèi)鋼液溫度分布以及包壁各層溫度分布進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)不同壓力下真空層的復(fù)合導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并設(shè)計(jì)小型真空鋼包的工業(yè)試驗(yàn)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明：
　　1.普通單流中間包整體溫降很大，高溫鋼液主要集中在長(zhǎng)水口附近，澆注區(qū)有較大的低溫區(qū)域。與普通中間包相比，加真空后包內(nèi)鋼液整體溫度升高，最大溫差與普通中間包相比提高8K。鋼液高溫區(qū)面積增大且向澆注區(qū)域靠近，澆注

3、溫度提高2-3K，鋼液溫度均勻性有所提高，中間包死區(qū)減小。
　　2.減小真空層壓力，能有效降低鋼液散熱，壓力降低到一定限度后，鋼液溫度、均勻性、死區(qū)面積變化不大。
　　3.中間包加真空層后，等效于在外層加熱一層絕熱材料且其導(dǎo)熱系數(shù)可以通過(guò)調(diào)整真空層壓力來(lái)自由調(diào)控。隨著真空層壓力降低，真空層絕熱效果提高，當(dāng)壓力小于1000Pa時(shí)真空層絕熱能力受壓力影響變?nèi)酰瑢?shí)際生產(chǎn)中真空抽到1000Pa為宜。此時(shí)加真空層內(nèi)層鋼板溫度不會(huì)大幅度