高温合金真空感应炉中间包流场的数理模拟
发布时间：2020-12-18 10:57
真空感应炉中间包位于熔炼室和浇注室之间,在浇注过程中首先起到的是导流、稳流的作用。同时,中间包内部还可以设计、安装相应的控流装置,在浇注过程中,控流装置可以改变和控制中间包内高温合金金属液的流动,能有效延长金属液在中间包内的平均滞留时间,对进一步提高金属液纯净度方面发挥着重要的作用。真空感应炉中间包的内部结构、操作制度以及相关工艺参数决定着浇注过程中中间包内金属液的流动特性。实际生产中,真空感应炉中间包内金属液的流动过程较为复杂,在实验室的研究条件下,主要的研究方法有物理模拟和数学模拟。本文针对国内某特钢厂22号10吨高温合金真空感应炉中间包浇注工艺特点,结合现场操作制度及工艺参数,对浇注过程开展物理和数值模拟研究。分析了稳态浇注过程中合适的液位高度及合理的内部结构设计,并对浇注过程的开浇和终浇阶段进行非稳态物理模拟,研究了不同的开浇制度,不同的挡渣坝参数对非稳态浇注过程的影响。其中,物理模拟是基于相似准则建立1:2的中间包模型,数值模拟使用商业软件FLUENT进行数值求解。获得的主要结果如下:(1)对中间包原型结构的四个不同液位的稳态流场进行物理和数值模拟研究,物理模拟与数值模拟的对...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２中间包模型出口漩涡示意图??
取几何相似比为１：２．０，即比例因子Ａ＝０．５，建立物理模型。中间包原型内部总体积约为??１３８．３８?Ｌ，物理模型内部总体积约为１７．３０?Ｌ。真空感应炉中间包的原型和物理模型具体??几何尺寸分别如图３．１和图３．２所示。??Ｕ?＾０?Ｕ?３６０??，?．?４００?，?．?．?７１０?．?Ｉ?丨，〒，丨??＿？—Ｗ?９０??＾?Ｊ?１９５?｜?Ｔ?２９０?，?Ｉ?Ｍ?卜??图３．１真空感应炉中间包原型几何尺寸（ｍｍ）??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｕｎｄｉｓｈ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｖａｃｕｕｍ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｕｒｎａｃｅ?（ｍｍ）??－１３－??
取几何相似比为１：２．０，即比例因子Ａ＝０．５，建立物理模型。中间包原型内部总体积约为??１３８．３８?Ｌ，物理模型内部总体积约为１７．３０?Ｌ。真空感应炉中间包的原型和物理模型具体??几何尺寸分别如图３．１和图３．２所示。??Ｕ?＾０?Ｕ?３６０??，?．?４００?，?．?．?７１０?．?Ｉ?丨，〒，丨??＿？—Ｗ?９０??＾?Ｊ?１９５?｜?Ｔ?２９０?，?Ｉ?Ｍ?卜??图３．１真空感应炉中间包原型几何尺寸（ｍｍ）??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｕｎｄｉｓｈ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｖａｃｕｕｍ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｕｒｎａｃｅ?（ｍｍ）??－１３－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温合金熔炼工艺讨论[J]. 王晓峰,周晓明,穆松林,邹金文. 材料导报. 2012(07)
[2]Improvement of tundish shape and optimization of flow control devices for sequence casting heavy steel ingots[J]. Guang-hua Wen, Yong-feng Huang, Ping Tang, and Ming-mei Zhu College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(01)
[3]非稳态浇注操作对连铸坯洁净度影响[J]. 孙彦辉,蔡开科,赵长亮. 钢铁. 2008(01)
[4]大型真空感应熔炼炉VIDP的发展[J]. 贾理果,曹大明,姜治军. 特殊钢. 2007(06)
[5]多流连铸中间包内钢液流动特性的分析模型[J]. 郑淑国,朱苗勇. 金属学报. 2005(10)
[6]RESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW SUPERALLOY REMELTING PROCES[J]. W. Xie Baosteel Group Shanghai No.5 Steel Co., Ltd., Shanghai 200940, China. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2005(01)
[7]特种冶金新技术[J]. 李正邦. 特殊钢. 2002(06)
[8]真空感应炉的进步与发展[J]. 彭杰楼. 上海金属. 2000(03)
[9]连铸中间包内三维湍流流动的数值模拟[J]. 朱苗勇,泽田郁夫. 金属学报. 1997(11)
[10]中间包冶金技术的发展[J]. 张立峰,蔡开科. 炼钢. 1997(04)
博士论文
[1]非稳态浇铸条件下连铸板坯质量控制研究[D]. 陈志平.东北大学 2008
本文编号：2923881
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２中间包模型出口漩涡示意图??
取几何相似比为１：２．０，即比例因子Ａ＝０．５，建立物理模型。中间包原型内部总体积约为??１３８．３８?Ｌ，物理模型内部总体积约为１７．３０?Ｌ。真空感应炉中间包的原型和物理模型具体??几何尺寸分别如图３．１和图３．２所示。??Ｕ?＾０?Ｕ?３６０??，?．?４００?，?．?．?７１０?．?Ｉ?丨，〒，丨??＿？—Ｗ?９０??＾?Ｊ?１９５?｜?Ｔ?２９０?，?Ｉ?Ｍ?卜??图３．１真空感应炉中间包原型几何尺寸（ｍｍ）??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｕｎｄｉｓｈ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｖａｃｕｕｍ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｕｒｎａｃｅ?（ｍｍ）??－１３－??
取几何相似比为１：２．０，即比例因子Ａ＝０．５，建立物理模型。中间包原型内部总体积约为??１３８．３８?Ｌ，物理模型内部总体积约为１７．３０?Ｌ。真空感应炉中间包的原型和物理模型具体??几何尺寸分别如图３．１和图３．２所示。??Ｕ?＾０?Ｕ?３６０??，?．?４００?，?．?．?７１０?．?Ｉ?丨，〒，丨??＿？—Ｗ?９０??＾?Ｊ?１９５?｜?Ｔ?２９０?，?Ｉ?Ｍ?卜??图３．１真空感应炉中间包原型几何尺寸（ｍｍ）??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｕｎｄｉｓｈ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｖａｃｕｕｍ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｆｕｒｎａｃｅ?（ｍｍ）??－１３－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温合金熔炼工艺讨论[J]. 王晓峰,周晓明,穆松林,邹金文. 材料导报. 2012(07)
[2]Improvement of tundish shape and optimization of flow control devices for sequence casting heavy steel ingots[J]. Guang-hua Wen, Yong-feng Huang, Ping Tang, and Ming-mei Zhu College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(01)
[3]非稳态浇注操作对连铸坯洁净度影响[J]. 孙彦辉,蔡开科,赵长亮. 钢铁. 2008(01)
[4]大型真空感应熔炼炉VIDP的发展[J]. 贾理果,曹大明,姜治军. 特殊钢. 2007(06)
[5]多流连铸中间包内钢液流动特性的分析模型[J]. 郑淑国,朱苗勇. 金属学报. 2005(10)
[6]RESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW SUPERALLOY REMELTING PROCES[J]. W. Xie Baosteel Group Shanghai No.5 Steel Co., Ltd., Shanghai 200940, China. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2005(01)
[7]特种冶金新技术[J]. 李正邦. 特殊钢. 2002(06)
[8]真空感应炉的进步与发展[J]. 彭杰楼. 上海金属. 2000(03)
[9]连铸中间包内三维湍流流动的数值模拟[J]. 朱苗勇,泽田郁夫. 金属学报. 1997(11)
[10]中间包冶金技术的发展[J]. 张立峰,蔡开科. 炼钢. 1997(04)
博士论文
[1]非稳态浇铸条件下连铸板坯质量控制研究[D]. 陈志平.东北大学 2008
本文编号：2923881
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2923881.html
