在煉鋼連鑄過程中,由于夾雜物的存在以及無法去除的原因,中間包水口在澆注的過程中常常出現夾雜物聚集的現象。最常見的問題是大顆粒夾雜物利用中間包上浮被去除,但是仍然有一些小尺寸的夾雜物無法完成上浮而被鋼液攜帶進入結晶器,最后留在鑄坯內,降低潔凈鋼產品質量。夾雜物聚集不但會使連鑄機的生產效率降低,甚至還會因此影響到整個連鑄過程。論文通過向浸入式水口內插入一特質的吸附桿吸附水口內流經其兩側的夾雜物,并應用Fluent軟件對這一過程開展數值模擬研究,研究吸附桿桿體凹槽形狀、尺寸、數目、鋼液主流區(qū)流速和夾雜物粒徑對水口內鋼液流場以及夾雜物吸附率的影響。在塞棒控制的水口中,加入特質的吸附桿后,在吸附桿凹槽區(qū)域處,鋼液會產生渦旋。吸附桿凹槽形狀、尺寸和數目都會對鋼液流場產生較大的影響。吸附桿凹槽形狀尺寸不同其內的鋼液流場也不相同,渦旋伴隨著夾雜物的聚集有利于夾雜物的沉積吸附,提高桿體對夾雜物的吸附率。夾雜物在吸附桿矩形凹槽尺寸寬深長分別為4mm、4mm和10mm時,凹槽內會產生一個明顯且較大的渦旋流場,同時分析了其凹槽內夾雜物顆粒碰撞及聚集情況,碰撞聚集區(qū)主要集中在凹槽的上部,并計算統計了夾雜物的吸附...

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第1章 文獻綜述
    1.1 水口在冶金中的應用
        1.1.1 水口內夾雜物的產生及危害
        1.1.2 減少水口內夾雜物的措施
    1.2 水口內流場研究現狀
        1.2.1 流場的數值模擬研究
        1.2.2 流場對夾雜物影響的數值模擬研究
    1.3 水口內夾雜物運動行為研究現狀
        1.3.1 水口內夾雜物運動行為的理論研究
        1.3.2 夾雜物運動行為的數值模擬研究
    1.4 課題的提出及研究內容
        1.4.1 課題提出背景
        1.4.2 研究內容及方案
        1.4.3 數值模擬研究意義
第2章 水口處夾雜物行為的理論分析
    2.1 浸入式水口內鋼液非穩(wěn)定流動研究
        2.1.1 鋼液非穩(wěn)定流動狀態(tài)
        2.1.2 渦旋及夾雜物顆粒運動的分析
    2.2 桿體吸附夾雜物的理論分析
        2.2.1 桿體吸附夾雜物的機理
        2.2.2 夾雜物受力分析
        2.2.3 夾雜物吸附穩(wěn)定條件
    2.3 數值模擬在冶金中的應用
        2.3.1 數值模擬的選擇
        2.3.2 模擬軟件與編程的結合
    2.4 本章結論
第3章 桿體對鋼液流場的數值模擬研究
    3.1 數學模型的建立
        3.1.1 基本假設
        3.1.2 邊界條件設定
        3.1.3 幾何模型和網格劃分
        3.1.4 計算方法
    3.2 模擬結果及分析
        3.2.1 桿體凹槽形狀對水口內鋼液流場影響分析
        3.2.2 桿體凹槽數目對水口內鋼液流場影響分析
        3.2.3 鋼液主流區(qū)流速對水口內鋼液流場的影響分析
    3.3 水模實驗可行性驗證
    3.4 本章結論
第4章 夾雜物濃度對鋼液流場的分析
    4.1 數學模型的建立
        4.1.1 基本假設
        4.1.2 計算方法
        4.1.3 邊界條件的設定
    4.2 夾雜物濃度對水口內鋼液流場影響分析
        4.2.1 桿體凹槽形狀對水口內鋼液流場影響分析
        4.2.2 夾雜物濃度在任意凹槽上的應用
    4.3 桿體凹槽內夾雜物顆粒運動軌跡
    4.4 不同夾雜物粒徑在凹槽的分布情況
    4.5 本章結論
第5章 桿體對夾雜物吸附率影響的數值模擬研究
    5.1 夾雜物吸附率的計算方法
    5.2 夾雜物吸附率的模擬結果及分析
        5.2.1 桿體凹槽形狀對夾雜物吸附率的影響分析
        5.2.2 桿體凹槽數目對夾雜物吸附率的影響分析
    5.3 本章結論
結論
參考文獻
致謝
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作者簡介
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本文編號：3792737