過去三十年,世界鋼鐵工業(yè)中心由歐美而日韓,到本世紀開始了中國時代。雖然我國連鑄技術過去二十年取得了很大進步,但共性基礎研究不夠系統(tǒng)深入,自主持續(xù)創(chuàng)新能力不足。中間包冶金是一項特殊的爐外精煉技術,是從鋼的熔煉和精煉到制成固態(tài)連鑄坯這個生產流程中保證獲得優(yōu)良質量的關鍵一環(huán)。中間包的冶金作用主要是依靠鋼液在中間包內的合理流動來實現(xiàn)的,因此,深入了解和控制鋼液在中間包內的流動行為是保證中間包冶金效果,提高鋼液質量的關鍵。為了滿足定量認識中間包流動特征,特別是中間包內部流動速度場的定量化及渦旋結構,本文基于同時滿足室溫中間包水模擬過程Re和Fr相似準則,建立全尺度的連鑄水模擬實驗平臺以滿足連鑄流動模擬相似要求及與中間包結晶器耦合實驗需要。實驗平臺采用模塊化的設計思想,充分體現(xiàn)公共平臺的功能,可滿足不同類型中間包的水模擬實驗要求,具有可定制、可裁剪、可移動和可升級的特點。為了滿足整個流場的信息測試需要,特別是考慮到中間包內流動平均速度低,將機器視覺及圖像處理技術與PIV技術相結合,對中間包流場進行了定性和定量測試,同時基于圖像檢測示蹤粒子濃度變化的非接觸中間包RTD測試系統(tǒng),對中間包的流動特征進行... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

PIV成像及數(shù)據(jù)分析過程

模擬過程和Ｆｒ相似準則，只能采用全尺度模擬［７＜）］。??正是由于對中間包流動測試的要求，且涉及到流場測量下的中間包流動定量??認識，其測量數(shù)據(jù)可以真實反映鋼液的流動過程，全尺度水模擬是必要和現(xiàn)實的，??因此，水模擬的全尺度和速度場的定量測量兩者是相互匹配的。??對于中間包ＲＴＤ曲線的研宄，研宄者采用酸、鹽溶液和染色溶液作為示蹤??劑，采用ＰＨ值測量儀、電導率儀或者比色計分析中間包出口示蹤劑的濃度變化。??對測得的ＲＴＤ曲線進行分析可以計算得到示蹤劑的開始響應時間、鋼液在中間??包內的實際平均停留時間、中間包內的死區(qū)體積分布、活塞流體積分布等，這些??都能有效地反映出中間包的冶金性能好壞。??如何保證示蹤劑溶液的密度與水密度一致至關重要，否則將產生不正確的??ＲＴＤ曲線。Ｄａｍｌｅ和Ｓａｈａｉ［８］采用數(shù)值模擬和水模擬的方法研究了示蹤劑密度對??ＲＴＤ曲線的影響，結果表明，使用和測試對象密度不同的示蹤劑（例如飽和ＫＣ１??溶液，密度１１６３ｋｇ／ｍ３），獲取的ＲＴＤ曲線嚴重失真，且會導致中間包流動分析??產生錯誤，失真的程度取決于密度差和加入示蹤劑的量，如圖１．３所示。??１?Ｉ?？?１?＊?１?｜?＞?１?１?■?１?■?１?＊?■?｜?＇?■?■?■?｜?ｉ?■?｜?３?Ｌ?１?？?＇?１?｜?＇?＇?１?｜?１?？?１?■?Ｉ?＇?■?；?｜?｜?＊??

圖２．１平臺概貌圖（ａ）設計圖（ｂ）現(xiàn)場圖（ｃ）終端顯示設備（ｄ）后臺控制設Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｌａｔｆｏｒｍ?ｆｉｇｕｒｅ?（ａ）ｄｅｓｉｇｎ?（ｂ）ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?（ｃ）ｄｉｓｐｌａｙ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?（ｄ）ｃｏｎｔｒｏｌ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??整個實驗系統(tǒng)采用模塊化的設計思想，充分體現(xiàn)公共平臺的功能，對未類型的中間包和結晶器及相關技術細節(jié)實現(xiàn)持續(xù)不斷的創(chuàng)新模擬，其主要想：??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]帶加熱裝置的大流間距四流中間包控流裝置研究[D]. 卜延進.蘇州大學 2013
[4]兩流板坯連鑄中間包的結構優(yōu)化研究[D]. 于清顯.東北大學 2011
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[6]湍流控制器對T形中間包鋼液流場影響的數(shù)理模擬研究[D]. 汪磊.重慶大學 2010
[7]大方坯六流中間包控流裝置優(yōu)化的數(shù)值模擬研究[D]. 劉魯寧.內蒙古科技大學 2009
[8]PXI數(shù)據(jù)采集模塊硬件設計[D]. 陳明浩.電子科技大學 2009
[9]基于虛擬儀器技術的微波自動測量系統(tǒng)的研制[D]. 王陳寧.廈門大學 2007
[10]氣幕擋墻中間包氣泡形成與運動及夾雜物去除的數(shù)模研究[D]. 黃奧.武漢科技大學 2007



本文編號：3098439