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.pdf

1、隨著連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展和市場對鋼材質(zhì)量要求的日益提高，中間包、結(jié)晶器冶金越來越受到人們的關(guān)注。中間包內(nèi)鋼水流動狀態(tài)對鋼水在中間包內(nèi)停留時間，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)的最后一個環(huán)節(jié)，其鋼水流動形態(tài)對夾雜物的排除、保護渣的卷入、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

2、驗，對寶鋼連鑄實驗平臺中間包控流裝置和結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計。 中間包水模擬實驗主要研究了中間包三重堰控流裝置對中間包流場影響，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，對于寶鋼連鑄實驗平臺中間包，在流量較小時，采用三重堰控流裝置可以改善中間包流場，而在流量較大時，卻惡化了中間包內(nèi)流體流動特性。在本實驗條件下，采用湍流控制器與導(dǎo)流壩組合的控流裝置對改善中間包流場效果較佳。 對于斷面為1

3、20×1000mm2的平板型結(jié)晶器，利用水模擬實驗研究了浸入式水口結(jié)構(gòu)及其插入深度對結(jié)晶器液面波動、流股沖擊深度、結(jié)晶器液面保護渣的鋪展覆蓋以及卷入的影響，優(yōu)化設(shè)計了浸入式水口結(jié)構(gòu)，確定了水口插入深度。實驗結(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，而且不會產(chǎn)生較大的沖擊深度。在本實驗工藝條件下，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