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钢铁研究学报 2024年第1期36卷 66-75页

作者：李瑜孙彦辉宋思程王超北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 一重集团大连工程技术有限公司辽宁大连116000

为适应某钢厂新的生产线,提高其连铸连轧效率,重点探究、揭示了浸入式水口开口个数对薄板坯结晶器内冶金行为的影响规律。研究采用有限元软件ANSYS Fluent,针对高拉速(5m/min)薄板坯漏斗型结晶器在不同水口结构下的流动和传热行为进行... 详细信息

为适应某钢厂新的生产线,提高其连铸连轧效率,重点探究、揭示了浸入式水口开口个数对薄板坯结晶器内冶金行为的影响规律。研究采用有限元软件ANSYS Fluent,针对高拉速(5m/min)薄板坯漏斗型结晶器在不同水口结构下的流动和传热行为进行三维数值模拟仿真,并分析比较模拟结果,结合液面波动指数F数,择出最优的水口。结果表明:在流场分析中,两孔水口弯月面处的最大流速为0.709m/s,三孔水口和四孔水口最大流速相近,分别为0.575、0.578m/s,两孔水口对自由液面造成的扰动更大;在温度场分析中,两孔水口顶面温度范围整体较高,温度最大值出现在窄壁处;三孔和四孔水口顶面最大温度均1810K以下,且三孔水口高温区域较大,有利于保护渣的熔化。计算F数可得F_(2)为4.09、F_(3)为2.65、F_(4)为2.88。三孔水口F3数值最小(F_(3)波动规律优于常规板坯常规水口的最优数据,最终择出三孔水口为最优水口。

关键词：薄板坯高拉速漏斗型结晶器数值模拟液面波动指数

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基于紊流射流理论的连铸结晶器液面波动

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钢铁 2017年第3期52卷 42-48页

作者：金昕孟子尧任廷志刘志伟李杰燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

为研究结晶器内液面波动特性的规律,防止连铸坯卷渣,提高铸坯质量,利用紊流淹没射流理论建立了浇注过程中钢液流股撞击结晶器窄边速度和撞击点位置理论模型,推导出液面波动指数的解析公式;通过与试验结果对比,验证了该理论模型的预测结... 详细信息

为研究结晶器内液面波动特性的规律,防止连铸坯卷渣,提高铸坯质量,利用紊流淹没射流理论建立了浇注过程中钢液流股撞击结晶器窄边速度和撞击点位置理论模型,推导出液面波动指数的解析公式;通过与试验结果对比,验证了该理论模型的预测结果;利用数值仿真模拟1 000 mm×130 mm板坯连铸结晶器在不同液面波动指数下的液面波动情况。计算结果表明,该理论模型结论与试验结论偏差为-4%~2.5%,可较好地评价结晶器内液面波动的剧烈程度,该型号板坯连铸结晶器最佳拉速为1.4 m/min。

关键词：连铸结晶器液面波动指数 F数紊流淹没射流

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中厚板坯连铸结晶器液面波动的研究

中厚板坯连铸结晶器液面波动的研究

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作者：孟子尧燕山大学

学位级别：硕士

结晶器内液面波动特性对铸坯质量具有重要的影响,在实际生产时,常以液面波高作为监测对象调节其它生产参数。剧烈的液面波动会造成铸坯表面夹渣,降低铸坯质量;过于平缓的液面波动会造成化渣不良,影响拉坯的顺行,造成生产事故。正确地调... 详细信息

结晶器内液面波动特性对铸坯质量具有重要的影响,在实际生产时,常以液面波高作为监测对象调节其它生产参数。剧烈的液面波动会造成铸坯表面夹渣,降低铸坯质量;过于平缓的液面波动会造成化渣不良,影响拉坯的顺行,造成生产事故。正确地调整各生产参数使结晶器内的液面波动维持在合理区间对提高连铸机生产力和连铸坯质量起着至关重要的作用。利用紊流淹没射流理论,建立了浇注过程中钢液流股撞击结晶器窄边速度和撞击点位置理论模型,推导出液面波动指数的解析公式;通过与理论公式结果作对比验证了该理论模型的预测结果,并使用现场数据验证了该模型的准确性;根据数值分析理论及工业生产设计参数建立了连铸结晶器内流场的数学模型,通过稳态与非稳态两种求解器求解结晶器内流场及液面波形平衡方程,利用数值模拟结果分析了水口浸入深度、拉坯速度、结晶器宽度等参数对液面波动特性的影响,并归纳总结了结晶器内液面波动的一般规律;解释了结晶器内流场上回旋区的形成原因,预测了易发生卷渣区域。分析计算结果表明:钢渣液面波动对拉速的变化较其它因素更为敏感;水口浸入深度减小,液面波动幅值增加,导致上回旋区不稳定,使结晶器内钢液流场不易到达稳态;在拉速不变的前提下,结晶器宽度增加不利于减小液面波动;钢渣液面液位最高处位于弯月面附近,最易发生卷渣的区域为距窄边约1/5处;水口到结晶器窄边约1/3处渣层最厚,液面较为平稳。

关键词：连铸结晶器液面波动紊流淹没射流液面波动指数卷渣数值模拟

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