五流中间包异钢种连浇过程多相流及混钢行为研究
发布时间：2022-01-22 21:58
在异钢种连浇过程中,不可避免的会产生交接坯,需要进行降级使用或作废钢处理,造成一定的钢液损失。故在保证交接坯质量和生产顺行的前提下减小交接坯的长度是低成本洁净钢生产所追寻的。因此本文以某厂五流大方坯中间包为研究对象,首先建立湍流-多相流-传质耦合模型,研究不同空包时间和充包方式对异钢种连浇过程中间包内钢-渣-气三相运动和钢液混合行为的影响,并通过水模型实验对耦合模型进行验证。随后,基于不同控流装置对中间包稳态浇注流场的分析研究其对异钢种连浇过程钢液混合行为的影响。研究结果表明:（1）当新钢液出口浓度达到90%时,相比于空包3 min,空包4 min对应3流、4流和5流新钢液浓度到达90%的时间分别缩短了174 s、187 s和53 s;充包60 s后钢液裸露面积保持相对稳定,空包2 min、3 min和4 min钢液裸露面积分别维持在50 cm2、84 cm2和124 cm2,远小于空包5 min的310 cm2;综合分析多相流动和钢液混合行为得出空包时间为4 min较为合理。（2）空包4 min后...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同湍流抑制器的物理模型:
中间包内残余钢量与混合长度的关系
Mazumdar[37]采用三维、瞬态和两相的湍流模型,分别讨论上一炉的稳态浇注-换包空包-充包3个阶段(如图1.4所示),同时在恒定的流出速率下对异钢种连浇过程进行模拟。为了使浇注速率恒定,其开发出一种压力预测-校证方法,通过指定的压力来得到恒定的流出速率,并得出残余钢量越少,混合越快。Siddiqui[38,39]等人采用三维、瞬态和两相的湍流模型,通过地质捕捉重建和改进高分辨界面捕捉(HRIC),将两种方案的计算结果与实验结果结合。分别对中间包内的液位高度和流出速率进行讨论,其中还分为有无湍流抑制器2个模型进行对比残余钢量和流出速率对混合的影响,结果表明残余钢量在混合中起到重要的作用,残余钢量越少,混合时间越小,交接坯长度越短。同时得出流出速率对混合的影响很小,在所有情况下混合时间几乎没有差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多流连铸中间包死区体积分数计算方法[J]. 阮飞,武茹明,包金小. 内蒙古科技大学学报. 2019(03)
[2]电磁场对板坯连铸中间包内钢液流动和传热的影响[J]. 窦为学,胡增,夏振东,常立山,张龙,岳强. 炼钢. 2019(02)
[3]六流连铸中间包挡墙参数对流场的影响研究[J]. 田东宇,张剑,白皓,苍大强. 冶金能源. 2018(04)
[4]结晶器内钢液流动行为的数学模拟研究[J]. 彭致军,齐士兵,蒲锐,朱国军. 山东工业技术. 2016(17)
[5]连铸技术的发展现状与趋势[J]. 陈开义,常立忠,王建军. 宽厚板. 2015(05)
[6]四流中间包控流装置优化的物理模拟[J]. 张彩军,郗瑶. 铸造技术. 2014(09)
[7]三流非对称连铸18t中间包流场的物理和数学模拟[J]. 王红娜,杨亮,郑宝安,樊世亮,陈列,成国光. 特殊钢. 2014(01)
[8]连铸异钢种连浇中间包内钢液流动的数值模拟[J]. 孟娜,余嘉,刘岚,康瑞泉. 重型机械. 2012(02)
[9]中间包冶金技术[J]. 景琳琳,袁守谦,李都宏,姚成功. 金属材料与冶金工程. 2011(04)
[10]异钢种连浇的数学模拟[J]. 孟令书,郭俊玉. 连铸. 2010(02)
硕士论文
[1]板坯连铸机结晶器流场和温度场的数值模拟及结构优化设计[D]. 陈全旺.山东大学 2013
[2]五流连铸中间结构优化的数值物理模拟研究[D]. 辛波.江西理工大学 2012
[3]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
[4]宽板坯连铸结晶器浸入式水口结构参数优化的数值与物理模拟研究[D]. 李俊桥.重庆大学 2012
[5]异钢种连浇交接坯位置和长度预测模型[D]. 毕经汉.重庆大学 2012
[6]异钢种连浇过程的水模型实验研究[D]. 孙增晓.内蒙古科技大学 2010
[7]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
[8]板坯连铸结晶器钢液流动行为的物理模拟研究[D]. 张大江.重庆大学 2009
[9]大方坯六流中间包控流装置优化的数值模拟研究[D]. 刘鲁宁.内蒙古科技大学 2009
[10]八流中间包控流装置的优化研究[D]. 彭琦.武汉科技大学 2009
本文编号：3602974
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同湍流抑制器的物理模型:
中间包内残余钢量与混合长度的关系
Mazumdar[37]采用三维、瞬态和两相的湍流模型,分别讨论上一炉的稳态浇注-换包空包-充包3个阶段(如图1.4所示),同时在恒定的流出速率下对异钢种连浇过程进行模拟。为了使浇注速率恒定,其开发出一种压力预测-校证方法,通过指定的压力来得到恒定的流出速率,并得出残余钢量越少,混合越快。Siddiqui[38,39]等人采用三维、瞬态和两相的湍流模型,通过地质捕捉重建和改进高分辨界面捕捉(HRIC),将两种方案的计算结果与实验结果结合。分别对中间包内的液位高度和流出速率进行讨论,其中还分为有无湍流抑制器2个模型进行对比残余钢量和流出速率对混合的影响,结果表明残余钢量在混合中起到重要的作用,残余钢量越少,混合时间越小,交接坯长度越短。同时得出流出速率对混合的影响很小,在所有情况下混合时间几乎没有差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多流连铸中间包死区体积分数计算方法[J]. 阮飞,武茹明,包金小. 内蒙古科技大学学报. 2019(03)
[2]电磁场对板坯连铸中间包内钢液流动和传热的影响[J]. 窦为学,胡增,夏振东,常立山,张龙,岳强. 炼钢. 2019(02)
[3]六流连铸中间包挡墙参数对流场的影响研究[J]. 田东宇,张剑,白皓,苍大强. 冶金能源. 2018(04)
[4]结晶器内钢液流动行为的数学模拟研究[J]. 彭致军,齐士兵,蒲锐,朱国军. 山东工业技术. 2016(17)
[5]连铸技术的发展现状与趋势[J]. 陈开义,常立忠,王建军. 宽厚板. 2015(05)
[6]四流中间包控流装置优化的物理模拟[J]. 张彩军,郗瑶. 铸造技术. 2014(09)
[7]三流非对称连铸18t中间包流场的物理和数学模拟[J]. 王红娜,杨亮,郑宝安,樊世亮,陈列,成国光. 特殊钢. 2014(01)
[8]连铸异钢种连浇中间包内钢液流动的数值模拟[J]. 孟娜,余嘉,刘岚,康瑞泉. 重型机械. 2012(02)
[9]中间包冶金技术[J]. 景琳琳,袁守谦,李都宏,姚成功. 金属材料与冶金工程. 2011(04)
[10]异钢种连浇的数学模拟[J]. 孟令书,郭俊玉. 连铸. 2010(02)
硕士论文
[1]板坯连铸机结晶器流场和温度场的数值模拟及结构优化设计[D]. 陈全旺.山东大学 2013
[2]五流连铸中间结构优化的数值物理模拟研究[D]. 辛波.江西理工大学 2012
[3]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
[4]宽板坯连铸结晶器浸入式水口结构参数优化的数值与物理模拟研究[D]. 李俊桥.重庆大学 2012
[5]异钢种连浇交接坯位置和长度预测模型[D]. 毕经汉.重庆大学 2012
[6]异钢种连浇过程的水模型实验研究[D]. 孙增晓.内蒙古科技大学 2010
[7]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
[8]板坯连铸结晶器钢液流动行为的物理模拟研究[D]. 张大江.重庆大学 2009
[9]大方坯六流中间包控流装置优化的数值模拟研究[D]. 刘鲁宁.内蒙古科技大学 2009
[10]八流中间包控流装置的优化研究[D]. 彭琦.武汉科技大学 2009
本文编号：3602974
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