馬鋼薄板坯連鑄中間包和結(jié)晶器數(shù)理模擬研究.pdf

1、深入了解和控制中間包及結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動行為是保證高效連鑄工藝順行、提高鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，人們十分重視注流在中間包和結(jié)晶器內(nèi)的流動特征的研究，最普遍的方法就是物理模擬和數(shù)值模擬。本文采用數(shù)理模擬的研究方法，依據(jù)馬鋼薄板坯連鑄中間包及結(jié)晶器工藝參數(shù)：斷面1600×70mm2、900×70 mm2；拉速3.0～6.0m/min。研究了不同控流裝置對中間包流場的影響及不同浸入式水口和電磁制動對結(jié)晶器內(nèi)鋼液行為的影響。同時，在SMS公司提供

2、方案的基礎(chǔ)上通過實驗提出自己的設(shè)計方案，評估外方提供的控流裝置及水口參數(shù)是否合理。 中間包實驗采用數(shù)理模擬的研究方法對各種控流裝置條件下中間包內(nèi)鋼液的流動模式、夾雜物模式以及流場等方面進行研究。通過對上述系列實驗分析并結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)：SMS公司給定的17號方案由于其示蹤劑開始響應(yīng)時間、平均停留時間較短，死區(qū)較大，所以并非最佳選擇。適當調(diào)整擋墻、壩以及其安裝位置可以達到更好效果，模擬結(jié)果認為：5號方案實驗效果最佳，符合各項實

3、驗指標。 通過對所設(shè)計的水口進行實驗，對各水口所測的液面波動、沖擊壓力、沖擊深度，保護渣覆蓋結(jié)果進行分析；并應(yīng)用FLUENT軟件對設(shè)計水口進行數(shù)值模擬，以對物理模擬實驗結(jié)果進行驗證和補充，結(jié)果認為5號方案即SMS公司提供方案較好的滿足各項實驗指標。由于結(jié)晶器采用電磁制動技術(shù)可以明顯的減少液面卷渣及改善鑄坯的凝固組織，因此，本文最后探討了在加電磁制動的情況下，結(jié)晶器內(nèi)流場的分布情況，為今后系統(tǒng)探討加電磁制動在不同工藝參數(shù)條件下，結(jié)