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(dòng)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(dòng)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(duì)中間包流場(chǎng)的影響及不同浸入式水口和電磁制動(dòng)對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液行為的影響。同時(shí)，在SMS公司提供

2、方案的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出自己的設(shè)計(jì)方案，評(píng)估外方提供的控流裝置及水口參數(shù)是否合理。 中間包實(shí)驗(yàn)采用數(shù)理模擬的研究方法對(duì)各種控流裝置條件下中間包內(nèi)鋼液的流動(dòng)模式、夾雜物模式以及流場(chǎng)等方面進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)上述系列實(shí)驗(yàn)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(hào)方案由于其示蹤劑開(kāi)始響應(yīng)時(shí)間、平均停留時(shí)間較短，死區(qū)較大，所以并非最佳選擇。適當(dāng)調(diào)整擋墻、壩以及其安裝位置可以達(dá)到更好效果，模擬結(jié)果認(rèn)為：5號(hào)方案實(shí)驗(yàn)效果最佳，符合各項(xiàng)實(shí)

3、驗(yàn)指標(biāo)。 通過(guò)對(duì)所設(shè)計(jì)的水口進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)各水口所測(cè)的液面波動(dòng)、沖擊壓力、沖擊深度，保護(hù)渣覆蓋結(jié)果進(jìn)行分析；并應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)設(shè)計(jì)水口進(jìn)行數(shù)值模擬，以對(duì)物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和補(bǔ)充，結(jié)果認(rèn)為5號(hào)方案即SMS公司提供方案較好的滿足各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。由于結(jié)晶器采用電磁制動(dòng)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(dòng)的情況下，結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)的分布情況，為今后系統(tǒng)探討加電磁制動(dòng)在不同工藝參數(shù)條件下，結(jié)