中間包控流裝置與結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)鋼材質(zhì)量要求的日益提高，中間包、結(jié)晶器冶金越來(lái)越受到人們的關(guān)注。中間包內(nèi)鋼水流動(dòng)狀態(tài)對(duì)鋼水在中間包內(nèi)停留時(shí)間，夾雜物上浮去除以及卷渣等具有重要的作用；結(jié)晶器是連鑄生產(chǎn)過程中凈化鋼質(zhì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其鋼水流動(dòng)形態(tài)對(duì)夾雜物的排除、保護(hù)渣的卷入、凝固坯殼的形成以及鑄坯微觀結(jié)晶組織等都有較大的影響。因此，優(yōu)化中間包和浸入式水口結(jié)構(gòu)對(duì)于提高鑄坯質(zhì)量和安全生產(chǎn)具有重要意義。 本研究以相似原理為基礎(chǔ)，通過水模擬實(shí)

2、驗(yàn)，對(duì)寶鋼連鑄實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中間包控流裝置和結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 中間包水模擬實(shí)驗(yàn)主要研究了中間包三重堰控流裝置對(duì)中間包流場(chǎng)影響，確定了三重堰控流裝置在中間包內(nèi)最佳的位置及尺寸參數(shù)。研究結(jié)果表明，對(duì)于寶鋼連鑄實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中間包，在流量較小時(shí)，采用三重堰控流裝置可以改善中間包流場(chǎng)，而在流量較大時(shí)，卻惡化了中間包內(nèi)流體流動(dòng)特性。在本實(shí)驗(yàn)條件下，采用湍流控制器與導(dǎo)流壩組合的控流裝置對(duì)改善中間包流場(chǎng)效果較佳。 對(duì)于斷面為1

3、20×1000mm2的平板型結(jié)晶器，利用水模擬實(shí)驗(yàn)研究了浸入式水口結(jié)構(gòu)及其插入深度對(duì)結(jié)晶器液面波動(dòng)、流股沖擊深度、結(jié)晶器液面保護(hù)渣的鋪展覆蓋以及卷入的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)了浸入式水口結(jié)構(gòu)，確定了水口插入深度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水口底部開孔可以有效地起到分流作用，不僅可以減小液面波動(dòng)，而且不會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊深度。在本實(shí)驗(yàn)工藝條件下，采用水口底部形狀為凹型、底部孔徑30mm、側(cè)孔傾角27～30°、側(cè)孔面積30×70mm2的浸入式水口，且在水口插入深度