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六流大方坯中间包内钢液流动、传热及夹杂物去除的数理模拟研究

祝明妹 , 文光华 , 张立峰 , 唐萍 , 苏振江 , 顾武安 , 赵克文 , 宋国菊

通过数理模拟研究了六流大方坯连铸中间包内钢液的流动、传热和夹杂物的运动,并以此优化出最佳控流装置.在非等温条件下,中间包内流体和夹杂物的运动由于受浮力的作用,表现出向上运动的趋势;同时,还利用数理模拟的方法定量地研究了夹杂物的去除.大生产结果表明,采用推荐的中间包控流装置,中间包内排除夹杂物的效果显著,重轨钢的总氧量小于20×10-4%.

关键词: 连铸中间包 , 数理模拟 , 热态水模型 , 夹杂物去除

六流大方坯连铸中间包选型和控流装置研究

文光华 , 唐萍 , 祝明妹 , 苏振江 , 顾武安 , 赵克文 , 宋国菊

钢铁钒钛 doi:10.3969/j.issn.1004-7638.2002.02.005

通过对多流中间包冶金的分析,提出了六流大方坯连铸中间包内腔形状的选型方案和控流装置的设计原则.研究表明攀钢六流大方坯连铸中间包采用近似T形中间包结构形状最为合理,近似T形六流中间包内合理的控流装置是围墙+双坝或双斜墙+双坝的组合模式.

关键词: 连铸 , 中间包 , 内腔形状 , 控流装置

四流大方坯连铸中间包的物理模拟研究

陈远清 , 文光华 , 祝明妹 , 唐萍 , 杨素波 , 张龙超 , 解明科

钢铁钒钛 doi:10.3969/j.issn.1004-7638.2006.02.007

针对近T型四流大方坯连铸中间包设置合理的控流装置问题,采用水力学模拟实验的方法在等温和非等温条件下分别对"V墙+坝"和"湍流器+坝"两种方案进行了正交优化实验.实验结果表明,该中间包在无控流装置时存在短路流,死区较大;"V墙+坝"1#方案能明显改善中间包内流场,使死区体积减小,活塞流体积增加,温度分布较均匀;"湍流器+坝"方案对流场也有一定程度的改善,但仍然存在短路流和较大死区,流场和温度分布不均匀.

关键词: 大方坯连铸 , 多流中间包 , 控流装置 , 物理模拟

湍流模型在大钢锭中间包内流场数值模拟中的适应性研究

李娇 , 文光华 , 唐萍 , 祝明妹

材料导报

以多炉连浇大钢锭中间包为研究对象,采用标准k-ε模型和Realizable k-ε模型对大钢锭中间包内钢液流动状况进行了数值模拟,并将数值模拟结果与物理模拟结果相比较,以验证模拟结果的准确性.研究结果表明,对于深熔池、大通钢量的大钢锭中间包,采用Realizable k-ε模型的模拟结果与物理模拟结果更为接近,且对安装控流装置的中间包内流场模拟效果更好.

关键词: 中间包 , 流场 , 数值模拟 , 标准k-ε , 模型 , Realizable k-ε模型

方圆坯六流中间包控流装置的数值模拟与现场试验

黄光东 , 文光华 , 唐萍 , 祝明妹 , 黎建全 , 朱义才

钢铁钒钛

基于数值模拟方法,对方圆坯弧形六流中间包在采用不同控流装置下进行模拟研究.数值模拟结果表明安装有导流孔"V"型挡墙+湍流器+挡坝控流装置的中间包更能有效地减少作用于弧形壁面的切应力、优化中间包流场、均匀温度分布、促使夹杂物去除.现场应用结果表明,采用所推荐控流装置的中间包,其相邻流温度均匀,温差均小于5 K,且最大平均温差仅为2.7 K;37Mn2平均总氧量T[O]为17×10-6;铸坯中氧化物夹杂物控制在50 μm以下.

关键词: 方圆坯 , 六流中间包 , 控流装置 , 数学模拟

连铸结晶器钢液流动行为与板坯纵裂纹关系研究

李娇 , 祝明妹

材料导报

针对某钢厂表面纵裂纹产生的原因,运用商业软件FLUENT建立结晶器数学计算模型,模拟了结晶器内钢液流场温度场的变化情况,系统分析了钢液流动行为与板坯纵裂纹产生的关系,为结晶器浸入式水口的改进提供了理论指导.

关键词: 结晶器 , 数值模拟 , 纵裂纹

大方坯连铸四孔浸入式水口的应用研究

顾武安 , 唐萍 , 文光华 , 祝明妹 , 苍大强

钢铁

针对攀钢大方坯连铸结晶器，采用四孔水口浇注重轨钢。通过物理模拟实验，测量并分析了结晶器内液面波动、冲击压力和冲击深度等因素，结合数值模拟结晶器内流体流动现象的结果，发现合理的四孔水口形式更适合浇注质量要求高的重轨钢。现场试验结果表明，采用推荐的四孔浸入式水口浇注，重轨钢铸坯表面无清理率100%，铸坯合格率达到99.95%。

关键词: 结晶器;浸入式水口;数理模拟

B2O3在稀土钢连铸保护渣中作用机制的研究

刘著 , 唐萍 , 文光华 , 祝明妹

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.04.008

采用正交实验设计原理设计保护渣的组成,研究B2O3对稀土钢连铸保护渣的粘度、熔化温度和组织结构的影响,提出了B2O3在稀土钢连铸保护渣中的合适含量.结果表明,B2O3可抑制熔渣中高熔晶体铈钙硅石的生成,增强保护渣吸收稀土氧化物的能力,保证保护渣吸收稀土氧化物后理化性能的稳定.B2O3含量为6%的保护渣吸收15%的RExOy后仍能保证稳定的理化性能.

关键词: B2O3 , 连铸保护渣 , 稀土 , 熔化温度 , 粘度