四流中間包控流裝置優(yōu)化與表面卷渣研究
發(fā)布時間：2021-06-24 23:14
中間包是冶金反應過程中的重要容器，具有儲存、分配和凈化鋼液的作用。中間包內(nèi)合理的控流裝置，能夠有效調(diào)整鋼液的流動狀態(tài)，均勻鋼液成分和溫度，促進夾雜物上浮。以國內(nèi)某鋼廠四流連鑄中間包為研究對象，采用數(shù)值模擬和物理模擬相結(jié)合的方法，模擬中間包內(nèi)不同控流裝置方案的流場和溫度場，選出最佳優(yōu)化方案，并進行水模驗證。其次，對空包過程中自由液面卷渣的臨界高度進行模擬，研究不同拉速下的臨界卷渣高度和漩渦形成過程。數(shù)學模擬研究表明：原包控流裝置不合理，對遠端出口的控流能力弱，導致中間包內(nèi)部溫差和各出口溫差相差較大，分別為10.4℃和8.9℃。優(yōu)化后方案有效改善了鋼液在中間包內(nèi)的流動狀況，包內(nèi)溫差和各出口溫差只有7.9℃和2.6℃。根據(jù)相似原理，建立1:2.5的物理模型，模擬鋼液在原包內(nèi)的流動情況。水模實驗結(jié)果表明，由于原包沖擊區(qū)域較小，導致各流最小停留時間和峰值時間較小，死區(qū)比例較高，不利于煉鋼生產(chǎn)的順利進行。中間包控流裝置采用弧形開孔導流墻和湍流控制器優(yōu)化后，中間包沖擊區(qū)體積變大，對兩端的控流能力增強，流體在中間包內(nèi)的流動情況得到很大改善。優(yōu)化后1、2流死區(qū)比例分別減少了12.3%、12.1%，平均停...
【文章來源】：華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】：67 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
湍流控制器
bit 軟件對國內(nèi)某鋼鐵公司四流中間包建立幾何模型，并對其模型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。由于本模擬中間包是一個幾間包內(nèi)的流動具有對稱性，為了節(jié)省計算時間提高計算精擬計算。
中間包流線圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]二流中間包內(nèi)型優(yōu)化的水模實驗研究[J]. 孔章情,孔輝,周俐,徐其言. 安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 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]石鋼三流中間包結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值模擬與工業(yè)實驗研究[J]. 黃永建,劉才,張彩軍. 過程工程學報. 2009(S1)
[4]H型鋼連鑄中間包冶金效果分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 張彩軍,程翠花,陳俊東,張樹江,朱立光. 過程工程學報. 2009(S1)
[5]中間包水模實驗研究與應用[J]. 劉繼武. 寬厚板. 2009(02)
[6]吹氬連鑄中間包內(nèi)鋼液流動特性的水模型實驗研究[J]. 程乃良,冷祥貴,楊智偉,朱苗勇. 材料與冶金學報. 2006(04)
[7]單流板坯中間包內(nèi)湍流抑制器對流場的影響[J]. 朱正海,周俐,彭世恒,劉大方. 寬厚板. 2005(06)
[8]中間包吹氬技術(shù)的研究進展[J]. 張美杰,汪厚植,顧華志,黃奧,朱永軍. 煉鋼. 2005(06)
[9]談中國鋼鐵連鑄的發(fā)展[J]. 吳長壽,夏祥生. 江西冶金. 2002(03)
[10]擴容中間包冶金效果的研究[J]. 吳永生,喻承歡,駱忠漢,邱同榜,劉忠明. 煉鋼. 2001(01)
博士論文
[1]非穩(wěn)態(tài)澆鑄條件下連鑄板坯質(zhì)量控制研究[D]. 陳志平.東北大學 2008
碩士論文
[1]五流大方坯中間包流場優(yōu)化及換包非穩(wěn)態(tài)流體行為的模擬研究[D]. 羅榮華.武漢科技大學 2012
[2]基于計算流體力學的太陽風研究與仿真[D]. 李寬.成都理工大學 2011
[3]連鑄結(jié)晶器內(nèi)的流場和液面波動的數(shù)值模擬[D]. 赫雅靜.內(nèi)蒙古科技大學 2011
[4]基于FLUENT的加熱爐模擬與優(yōu)化[D]. 鄭志偉.中國石油大學 2010
[5]多個附屬小圓柱控制主圓柱流動的數(shù)值研究[D]. 楊安梅.大連理工大學 2009
[6]連鑄中間包傳輸過程的數(shù)值模擬[D]. 岳麗芳.內(nèi)蒙古科技大學 2007
[7]水工自由水面及摻氣問題的數(shù)值模擬研究[D]. 李志高.西安理工大學 2004
本文編號：3248006
【文章來源】：華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】：67 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
湍流控制器
bit 軟件對國內(nèi)某鋼鐵公司四流中間包建立幾何模型，并對其模型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。由于本模擬中間包是一個幾間包內(nèi)的流動具有對稱性，為了節(jié)省計算時間提高計算精擬計算。
中間包流線圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]二流中間包內(nèi)型優(yōu)化的水模實驗研究[J]. 孔章情,孔輝,周俐,徐其言. 安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 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]石鋼三流中間包結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)值模擬與工業(yè)實驗研究[J]. 黃永建,劉才,張彩軍. 過程工程學報. 2009(S1)
[4]H型鋼連鑄中間包冶金效果分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 張彩軍,程翠花,陳俊東,張樹江,朱立光. 過程工程學報. 2009(S1)
[5]中間包水模實驗研究與應用[J]. 劉繼武. 寬厚板. 2009(02)
[6]吹氬連鑄中間包內(nèi)鋼液流動特性的水模型實驗研究[J]. 程乃良,冷祥貴,楊智偉,朱苗勇. 材料與冶金學報. 2006(04)
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[9]談中國鋼鐵連鑄的發(fā)展[J]. 吳長壽,夏祥生. 江西冶金. 2002(03)
[10]擴容中間包冶金效果的研究[J]. 吳永生,喻承歡,駱忠漢,邱同榜,劉忠明. 煉鋼. 2001(01)
博士論文
[1]非穩(wěn)態(tài)澆鑄條件下連鑄板坯質(zhì)量控制研究[D]. 陳志平.東北大學 2008
碩士論文
[1]五流大方坯中間包流場優(yōu)化及換包非穩(wěn)態(tài)流體行為的模擬研究[D]. 羅榮華.武漢科技大學 2012
[2]基于計算流體力學的太陽風研究與仿真[D]. 李寬.成都理工大學 2011
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[6]連鑄中間包傳輸過程的數(shù)值模擬[D]. 岳麗芳.內(nèi)蒙古科技大學 2007
[7]水工自由水面及摻氣問題的數(shù)值模擬研究[D]. 李志高.西安理工大學 2004
本文編號：3248006
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