五流連鑄中間包鋼液流動(dòng)數(shù)理模擬研究.pdf

1、為了進(jìn)一步提高連鑄生產(chǎn)效率，近年來國內(nèi)外冶金工作者采取了一系列措施來強(qiáng)化和擴(kuò)大中間包的冶金功能。其主要的措施是在中間包內(nèi)設(shè)置合適的導(dǎo)流隔墻和湍流控制器等，使中間包內(nèi)能夠形成合理的流場，促進(jìn)夾雜物充分上浮，同時(shí)也為鋼液溫度和成分的均勻創(chuàng)造有利的條件。
　　本論文結(jié)合五機(jī)五流連鑄機(jī)中間包的實(shí)際情況，采用物理模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，研究該中間包在不同的控流方式下鋼液的流動(dòng)并優(yōu)化該五流中間包的結(jié)構(gòu)。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?zhǔn)數(shù)相等，進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn);在中間包數(shù)學(xué)模擬中，根據(jù)連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、湍動(dòng)能方程、湍動(dòng)能耗散率方程以及能量方程建立描述中間包內(nèi)流體流動(dòng)和傳熱的數(shù)學(xué)模型，采用Fluent商業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。
　　通過水模實(shí)驗(yàn)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(nèi)鋼液的流動(dòng)有較大的改善。合理的控流裝置的應(yīng)用，有助于形成合理的鋼液流動(dòng)模式，改善中間包的流體

3、流動(dòng)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(gè)水口。尤其是原方案中間包導(dǎo)流隔墻中間兩個(gè)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(jī)會(huì)，不利于第3流的鑄坯質(zhì)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(nèi)能夠充分?jǐn)嚢?，增加了夾雜物碰撞和長大的機(jī)會(huì)。因?yàn)樽⒘鲄^(qū)導(dǎo)流隔墻從側(cè)墻開孔，延長了鋼液的流動(dòng)路徑，所以為夾雜物的上浮提供了充足的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，優(yōu)化之后的中間包的