浇注钢包环出钢口吹氩新工艺去夹杂行为数学模拟研究

发布时间：2024-05-12 18:05

　　钢包浇注过程是洁净钢生产质量控制的关键一环,一方面由于经济原因,连续铸钢寻求钢液的最低余钢量,过低的余钢高度意味着浇注末期水口漩涡的形成和由此造成的卷渣,随之带来的矛盾是若不对浇注末期卷渣发生进行控制,将会导致大颗粒夹杂进入中间包,降低钢液洁净度、影响后续操作的顺利进行和产品质量等问题。另一方面由于现场生产节奏问题,有些钢厂无法保证足够的吹氩精炼和静置时间,导致大包钢水中仍有一定的夹杂物。浇注钢包环出钢口吹氩工艺是针对上述问题而开发的新工艺,它一方面在不影响生产节奏的情况下弥补了夹杂物控制过程的缺失环节,另一方面可以打破汇流漩涡的形成、降低下渣高度。但当前对钢包去夹杂行为的数值模拟大多是基于稳态的,对非稳态吹氩浇注过程去夹杂行为的数值模拟未见报道,因此有必要开展新工艺去夹杂行为的模拟研究,这不仅对非稳态夹杂物的研究具有科学意义,而且对洁净钢的生产和工艺的现场应用起到重要的理论指导意义。本文以某钢厂145t的钢包为原型,利用流体力学软件FLUENT,使用了 VOF模拟气液渣三相,DPM模型模拟氩气和夹杂物,对于科氏力、渣金界面的捕捉、壁面吸附等作用通过UDF实现。论文主要考察了浇注过程多...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?１９９５？２０１５年粗钢产量⑴??Ｆｉｇ．?１．１?Ａｎｎｕａｌ?ｃｒｕｄｅ?ｓｔｅｅｌ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?１９９５？２０１５１１１??

工业与国家改革开放、经济发展与社会进步的步伐息息相关，是中国最重要的基础原材??料产业之一。经过近六十年的发展，中国钢铁产业取得了如今举世瞩目的成就，己经逐??步步入了成熟的发展阶段，图１．１是１９９５年以来我国和世界的粗钢产量变化情况。??１８????１６?－?丨丨丨Ｉ—丨丨ｗ....

图１．３?２０１５年钢铁进口产品结构［２】??

产能利用率不足６７％，这一年钢铁全行业由盈转亏，亏损额为６４５亿元，亏损面积达??５０．５％，中国钢铁发展遭遇瓶颈期。钢铁集中度不高，同质化竞争严重，产能过剩，高端??产品生产能力还不够强等问题尤其突出，下图１．２显示了全国钢企的分布情况，２０１５年，??国钢材进口?１２７８．２....

图１．２国内钢厂分布??Ｆｉｇ．?１．２?Ｍａｐ?ｏｆ?ｓｔｅｅｌ?ｐｌａｎｔｓ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??

产能利用率不足６７％，这一年钢铁全行业由盈转亏，亏损额为６４５亿元，亏损面积达??５０．５％，中国钢铁发展遭遇瓶颈期。钢铁集中度不高，同质化竞争严重，产能过剩，高端??产品生产能力还不够强等问题尤其突出，下图１．２显示了全国钢企的分布情况，２０１５年，??国钢材进口?１２７８．２....

图１．５钢包吹氩示意郾??

（１）大气条件下钢包吹氩??在大气压下，将氩气吹入钢包内进行氩气处理，可以均匀钢液的温度和成分，减少??钢中氧化夹杂物含量及改善钢液的凝固性能。大气条件下钢包吹氩如图１．５所示。??－９－??

本文编号：3971695