四流中间包控流装置优化与表面卷渣研究
发布时间：2021-06-24 23:14
中间包是冶金反应过程中的重要容器，具有储存、分配和净化钢液的作用。中间包内合理的控流装置，能够有效调整钢液的流动状态，均匀钢液成分和温度，促进夹杂物上浮。以国内某钢厂四流连铸中间包为研究对象，采用数值模拟和物理模拟相结合的方法，模拟中间包内不同控流装置方案的流场和温度场，选出最佳优化方案，并进行水模验证。其次，对空包过程中自由液面卷渣的临界高度进行模拟，研究不同拉速下的临界卷渣高度和漩涡形成过程。数学模拟研究表明：原包控流装置不合理，对远端出口的控流能力弱，导致中间包内部温差和各出口温差相差较大，分别为10.4℃和8.9℃。优化后方案有效改善了钢液在中间包内的流动状况，包内温差和各出口温差只有7.9℃和2.6℃。根据相似原理，建立1:2.5的物理模型，模拟钢液在原包内的流动情况。水模实验结果表明，由于原包冲击区域较小，导致各流最小停留时间和峰值时间较小，死区比例较高，不利于炼钢生产的顺利进行。中间包控流装置采用弧形开孔导流墙和湍流控制器优化后，中间包冲击区体积变大，对两端的控流能力增强，流体在中间包内的流动情况得到很大改善。优化后1、2流死区比例分别减少了12.3%、12.1%，平均停...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
湍流控制器
bit 软件对国内某钢铁公司四流中间包建立几何模型，并对其模型网格结构如图 2 所示。由于本模拟中间包是一个几间包内的流动具有对称性，为了节省计算时间提高计算精拟计算。
中间包流线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]二流中间包内型优化的水模实验研究[J]. 孔章情,孔辉,周俐,徐其言. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2011(01)
[2]Mathematical model of flow characteristic in multi-strand continuous casting tundishes[J]. Hongwei PAN and Shusen CHENG School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2009(04)
[3]石钢三流中间包结构优化的数值模拟与工业实验研究[J]. 黄永建,刘才,张彩军. 过程工程学报. 2009(S1)
[4]H型钢连铸中间包冶金效果分析与结构优化[J]. 张彩军,程翠花,陈俊东,张树江,朱立光. 过程工程学报. 2009(S1)
[5]中间包水模实验研究与应用[J]. 刘继武. 宽厚板. 2009(02)
[6]吹氩连铸中间包内钢液流动特性的水模型实验研究[J]. 程乃良,冷祥贵,杨智伟,朱苗勇. 材料与冶金学报. 2006(04)
[7]单流板坯中间包内湍流抑制器对流场的影响[J]. 朱正海,周俐,彭世恒,刘大方. 宽厚板. 2005(06)
[8]中间包吹氩技术的研究进展[J]. 张美杰,汪厚植,顾华志,黄奥,朱永军. 炼钢. 2005(06)
[9]谈中国钢铁连铸的发展[J]. 吴长寿,夏祥生. 江西冶金. 2002(03)
[10]扩容中间包冶金效果的研究[J]. 吴永生,喻承欢,骆忠汉,邱同榜,刘忠明. 炼钢. 2001(01)
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
硕士论文
[1]五流大方坯中间包流场优化及换包非稳态流体行为的模拟研究[D]. 罗荣华.武汉科技大学 2012
[2]基于计算流体力学的太阳风研究与仿真[D]. 李宽.成都理工大学 2011
[3]连铸结晶器内的流场和液面波动的数值模拟[D]. 赫雅静.内蒙古科技大学 2011
[4]基于FLUENT的加热炉模拟与优化[D]. 郑志伟.中国石油大学 2010
[5]多个附属小圆柱控制主圆柱流动的数值研究[D]. 杨安梅.大连理工大学 2009
[6]连铸中间包传输过程的数值模拟[D]. 岳丽芳.内蒙古科技大学 2007
[7]水工自由水面及掺气问题的数值模拟研究[D]. 李志高.西安理工大学 2004
本文编号：3248006
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
湍流控制器
bit 软件对国内某钢铁公司四流中间包建立几何模型，并对其模型网格结构如图 2 所示。由于本模拟中间包是一个几间包内的流动具有对称性，为了节省计算时间提高计算精拟计算。
中间包流线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]二流中间包内型优化的水模实验研究[J]. 孔章情,孔辉,周俐,徐其言. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2011(01)
[2]Mathematical model of flow characteristic in multi-strand continuous casting tundishes[J]. Hongwei PAN and Shusen CHENG School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2009(04)
[3]石钢三流中间包结构优化的数值模拟与工业实验研究[J]. 黄永建,刘才,张彩军. 过程工程学报. 2009(S1)
[4]H型钢连铸中间包冶金效果分析与结构优化[J]. 张彩军,程翠花,陈俊东,张树江,朱立光. 过程工程学报. 2009(S1)
[5]中间包水模实验研究与应用[J]. 刘继武. 宽厚板. 2009(02)
[6]吹氩连铸中间包内钢液流动特性的水模型实验研究[J]. 程乃良,冷祥贵,杨智伟,朱苗勇. 材料与冶金学报. 2006(04)
[7]单流板坯中间包内湍流抑制器对流场的影响[J]. 朱正海,周俐,彭世恒,刘大方. 宽厚板. 2005(06)
[8]中间包吹氩技术的研究进展[J]. 张美杰,汪厚植,顾华志,黄奥,朱永军. 炼钢. 2005(06)
[9]谈中国钢铁连铸的发展[J]. 吴长寿,夏祥生. 江西冶金. 2002(03)
[10]扩容中间包冶金效果的研究[J]. 吴永生,喻承欢,骆忠汉,邱同榜,刘忠明. 炼钢. 2001(01)
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
硕士论文
[1]五流大方坯中间包流场优化及换包非稳态流体行为的模拟研究[D]. 罗荣华.武汉科技大学 2012
[2]基于计算流体力学的太阳风研究与仿真[D]. 李宽.成都理工大学 2011
[3]连铸结晶器内的流场和液面波动的数值模拟[D]. 赫雅静.内蒙古科技大学 2011
[4]基于FLUENT的加热炉模拟与优化[D]. 郑志伟.中国石油大学 2010
[5]多个附属小圆柱控制主圆柱流动的数值研究[D]. 杨安梅.大连理工大学 2009
[6]连铸中间包传输过程的数值模拟[D]. 岳丽芳.内蒙古科技大学 2007
[7]水工自由水面及掺气问题的数值模拟研究[D]. 李志高.西安理工大学 2004
本文编号：3248006
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