五流連鑄中間包鋼液流動數(shù)理模擬研究.pdf

1、為了進一步提高連鑄生產(chǎn)效率，近年來國內外冶金工作者采取了一系列措施來強化和擴大中間包的冶金功能。其主要的措施是在中間包內設置合適的導流隔墻和湍流控制器等，使中間包內能夠形成合理的流場，促進夾雜物充分上浮，同時也為鋼液溫度和成分的均勻創(chuàng)造有利的條件。
　　本論文結合五機五流連鑄機中間包的實際情況，采用物理模擬和數(shù)值模擬相結合的方式，研究該中間包在不同的控流方式下鋼液的流動并優(yōu)化該五流中間包的結構。在中間包物理模擬研究中，根據(jù)相似理論

2、，采用1∶2.7的幾何相似比建立模型中間包，保證原型中間包和模型中間包的弗魯?shù)聹蕯?shù)相等，進行物理模擬實驗;在中間包數(shù)學模擬中，根據(jù)連續(xù)性方程、動量方程、湍動能方程、湍動能耗散率方程以及能量方程建立描述中間包內流體流動和傳熱的數(shù)學模型，采用Fluent商業(yè)軟件進行數(shù)值模擬計算。
　　通過水模實驗與數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)安裝合理的控流裝置對連鑄中間包內鋼液的流動有較大的改善。合理的控流裝置的應用，有助于形成合理的鋼液流動模式，改善中間包的流體

3、流動特性，可以充分發(fā)揮中間包的冶金功能。原方案注流區(qū)較小，鋼液從注流區(qū)流出后不能合理的被分配到各個水口。尤其是原方案中間包導流隔墻中間兩個孔非常不合理，鋼液直接流到第3流，使得夾雜物沒有充分的上浮機會，不利于第3流的鑄坯質量。優(yōu)化后增大了中間包的注流區(qū)，使得鋼液在注流區(qū)內能夠充分攪拌，增加了夾雜物碰撞和長大的機會。因為注流區(qū)導流隔墻從側墻開孔，延長了鋼液的流動路徑，所以為夾雜物的上浮提供了充足的時間。實驗研究結果表明，優(yōu)化之后的中間包的