1650铸机结晶器浸入式水口结构优化

发布时间：2021-06-23 05:09

　　对于板坯连铸结晶器,不仅要求其具有良好的冷却效果与稳定性,保证连铸生产的顺行,还要求其保证钢液的纯净度,提高连铸坯质量。浸入式水口结构与工艺参数对结晶器内钢液的流动行为有很大的影响。合理的结晶器流场可以稳定结晶器液面,防止卷渣现象的发生,提高钢液的纯净度,避免铸坯内部缺陷与表面缺陷。本课题以某钢厂1650铸机板坯结晶器为研究对象,研究了浸入式水口底部结构、侧孔面积比、浸入深度以及拉速对结晶器内钢液流动行为的影响。并通过Fluent软件,对结晶器内钢液的流场、温度场以及夹杂物的去除情况进行模拟计算,在此基础上确定最优工艺参数。物理模拟实验中,断面为230mm×950mm的结晶器,拉速为1.4m/min与1.65m/min,断面为230mm×1650mm的结晶器,拉速为1.3m/min,吹气对比实验的吹气量为0.1m3/h,研究了水口结构参数与操作参数对结晶器内液面波动、液面卷渣和冲击深度的影响。实验结果表明,使用原方案水口（1#水口）时,结晶器上液面波动大,液渣层分布不均匀,并且有卷渣现象的发生。而使用优化的6#水口时,结晶器上液面较为稳定,渣层分布均匀,并且无卷渣现象的发生。通过实验确... 

【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】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１连铸生产工艺流程图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｃａｓｔｉｎｇｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

图２．１结晶器内钢液的流动状态??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｔｅｅｌ?ｆｌｏｗ?ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｓ?ｉｎ?ｍｏｌｄ??板坯结晶器内基本流动特征如图２．１所示。钢液经过浸入式水口（Ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ?Ｅｎｔｒｙ??Ｎｏｚｚｌｅ，简称ＳＥＮ），进入结晶器中，形成了一个很强的射流。射流撞击到结晶器的窄??面之后，改变了流动方向，形成两种流动状态［１＇单回流区流动与双回流区流动。钢液??射流撞击结晶器窄面后，改变流动方向，在结晶器窄面附近形成回流区。当吹氩量过大??时，钢液射流在到达窄面之前，消耗过多能量，形成单回流区，如果吹氩量较大，由于??氩气泡上浮，对钢液的搅拌作用，或者拉速较低，钢液射流能量较低，也会出现上述的??单回流区现象。结晶器单回流区的流动状态如上图（ｂ）所示。??对于结晶器内钢液的流动状态为双回流区时，回流区一般距离窄面３〇〇ｍｍ处。钢??液射流撞击到结晶器窄面以后，一部分沿着窄面向上运动，到达一定高度后，向浸入式??水口方向流动

２３０ｍｍｘ９５０ｍｍ与２３０ｍｍｘｌ６５０ｍｍ的板±５结晶器液面波动情况、冲击深度以及卷渣行??为进行模拟并分析。几何相似比为１：２．３。实验装置由供水系统、供气系统、结晶器、波??高仪以及数据采集系统构成。具体实验设备如图３．２所示，主要包括计算机、ＤＪ８００波??高测量仪、空气压缩机、液体流量计、气体流量计、自吸泵以及有机玻璃板制结晶器等。??１０?????１?°°?１???，ｉｎ??丄丄?ａｂｃｄｅ＾ｊ??４?［ｄ??２?５＾??６?＆?＆?＆?５???——??１?＾?」１—１１—１１￣￣１?Ｉ?７??１．计算机２．ＤＪ８００数据采集仪３．探头４．结晶器??５．阀门６．放水阀７．自吸泵８．流量计９．摄像机１０．气体流量计１１．空气压缩机??图３．２实验装置图??Ｆｉｇ．?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ??为了方便观察结晶器内部流体的流动状态，连铸结晶器与浸入式水口统一用透明的??有机玻璃板制成。在实验的过程中，调整结晶器处于水平，固定浸入式水口，保证水口??垂直于水平面，并且保证水口与结晶器对中。通过液体流量计控制液体的体积流量，以??实现对现场不同拉速条件的模拟。以压缩空气代替氩气，通过气体＾流量计控制气体吹入??量，实现现场吹氩的模拟。使用液体石蜡模拟结晶器的保护渣，并使用摄像机记录液面??裸露以及卷渣情况。为了使测量结果更准确，对液面波高的测量，需待液面稳定后进行。??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3244298