B.W. Li
,
X.Y. Tian
,
E.G. Wang
,
J.C. He
,
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,
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金属学报(英文版)
In recent years, thin slab continuous casting technology has been widely used to improve the quality of the product and to reduce
the cost. One of the challenges faced by this technology is to design reasonable flow patterns, which strongly affect the surface
and inner properties of the final slab in the mold. With the fixed scales and complex geometrical structures of nozzle and funnel
type mold, a series of numerical simulations are made to analyze the flow patterns in melt steel using finite volume method based
on structured body fitted coordinate grids. The CFD (computational fluid dynamics) package is validated first using one typical case described in previously published studies, and then it is developed to study the effect of operational parameters on fluid
flow in thin slab caster. Two operational parameters, casting speed and SEN depth (submerged entry nozzle), are mainly
considered for numerical analysis. On the basis of present simulations, the reasonable SEN submergence depths corresponding to different casting speeds are suggested according to fluid flow characteristics like, flow jet impingement on the narrow side of
the mold, flow speed of the melt steel beneath the meniscus and the recirculation region. This is the first stage of study on the numerical analysis of the whole thin slab casting process with electromagnetic brake.
关键词:
continuous casting
,
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,
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杨文刚
,
李红霞
,
刘国齐
,
马天飞
,
钱凡
,
于建宾
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.003
为了得到适宜高速连铸用的浸入式水口，利用粒子图像测速系统（PIV）和 DJ800水工测量系统，采用水模拟方法对不同结构的四孔浸入式水口（SEN）进行了模拟试验，研究不同出口面积比（分别为212、323、111和121），上导流岛夹角θ（分别为20°、40°、60°和80°），以及下导流岛夹角α（分别为60°、80°、100°和120°）对结晶器内流场涡心位置、波动等的影响。结果表明，浸入式水口出口面积比和上下导流岛夹角对流场有明显的影响，当出口面积比为121，上导流岛夹角为80°，下导流岛夹角为100°时，结晶器内流场结构较合理。
关键词:
高效连铸
,
浸入式水口
,
结构
,
水模拟
熊霄
,
邓小旋
,
王新华
,
黄琦
,
张弘弼
钢铁研究学报
采用1∶1的水力学模型研究了浸入式水口出口形状(椭圆形、矩形、方形)对结晶器自由液面特征、流股特征与流场的影响.在通钢量为3.20和4.48 t/min时,结晶器液面波动与表面流速都遵循椭圆形水口＜矩形水口＜方形水口的变化规律.椭圆形水口的流股为“旋转流股”,流股扩展角和倾角最大,流股分散,且在出口处流速分布均匀;方形与矩形水口流股为“平滑流股”,方形水口流股的扩展角和倾角最小,流股集中在出口偏下半部分处;矩形水口流股扩展角、倾角、流股分散与均匀程度居中.综合考虑:在高拉速条件下(通钢量为4.48 t/min),椭圆形水口条件下结晶器液面的平均波高为5.5mm,表面流速为0.32 m/s,仍然有提高拉速的空间,且流股速度在出口处分布均匀,所以较优的水口出口形状为椭圆形.
关键词:
水口出口形状
,
流股特征
,
高拉速板坯连铸
,
浸入式水口
,
水模型
鲁碧为
,
袁芳兰
,
王宏亮
,
白鹤
钢铁研究
以某钢厂250 mm×2 100 mm断面板坯连铸结晶器为研究对象,采用水力模拟的方法研究了拉速在0.88 m/min条件下不同水口结构参数对钢液行为的影响.研究表明:1号水口(原方案)在浸入深度为57mm时,液面波峰谷差值达到3.67 mm,卷渣严重,冲击深度为205 mm;优化设计的5号水口在浸入深度为57 mm时,液面波峰谷差值减小为2.74 mm,卷渣现象基本消失,冲击深度为177 mm.确定5号水口为最优水口结构参数,浸入深度以57～67 mm为宜.
关键词:
结晶器
,
浸入式水口
,
冲击深度
,
水模试验
熊椰
,
成泽伟
,
陈伟庆
,
唐生斌
,
刘丽
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.03.017
以某钢厂连铸板坯结晶器为原型,采取1∶1水模型研究板坯连铸拉速、结晶器宽度、水口浸入深度、水口开口倾角、水口出口形状对结晶器流场及其液面波动情况的影响.结果表明:随着结晶器宽度、拉速的增加,液面波动明显增大;浸入式水口采用较大出口倾角和浸入深度以及采用椭圆形浸入式水口出口可控制结晶器液面波动以避免卷渣.研究结果为板坯连铸结晶器实际工艺参数的确定提供了参考依据.
关键词:
板坯连铸
,
结晶器
,
浸入式水口
,
流场
,
液面波动
王翠娜
,
温良英
,
陈登福
,
张大江
,
彭政
,
靳星
钢铁
针对某钢厂板坯连铸结晶器及浸入式水口(SEN)的结构参数,建立了描述结晶器内钢液流动的三维数学模型,应用FLUENT软件对结晶器内钢液的流场和温度场进行耦合计算,分析SEN底部形状对结晶器内流场和温度场的影响,并利用水模试验对钢液的流动行为进行了验证.结果表明:凸底水口出口附近钢液的速度较大,流股的冲击深度较大,使结晶器内高温区下移,不利于凝固坯壳的生长;平底水口自由面速度较大、温度较高,有利于保护渣的熔化,但易产生液面裸露现象;凹底自由面速度较小、温度较低,有利于液面稳定.
关键词:
浸入式水口
,
底部形状
,
结晶器
,
流场
,
温度场
李德伟
,
苏志坚
,
陈进
,
王强
,
丸川雄净
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00052
提出了一种新的浸入式水口内产生旋流的方法,即在水口外施加可移动的旋转电磁场,非接触地形成钢液旋流.为进一步发挥旋流作用,采用渐开式水口,对圆坯连铸中浸入式水口及结晶器内钢液流场、温度场进行了三维数值模拟,并重点研究了水口渐开角度结合不同旋流强度对结晶器内流场及温度场的影响.研究结果表明,浸入式水口内磁场和旋流速度随着线圈电流强度的增加而增加.当电流强度为500 A,频率为50 Hz时,可产生最大为3 m/s左右的旋流速度.当水口采用同一渐开角度,随着旋流强度的增大,水口出流的冲击深度减小,上返流增强,弯月面温度提高.但当旋流强度增大到一定程度后,结晶器内弯月面附近温度变化不大.采用同一旋流强度,随着水口渐开角度的增加,结晶器内水口出口上方的上返流先增强后减弱,在渐开角度为60°时,上返流最强.同样,弯月面附近温度也是先提高后有所降低,在渐开角度为60°时,弯月面温度最高.水口渐开角度为60°,线圈电流350 A,频率为50 Hz时,在水口入口处施加0.5 m/s水平速度的人工偏流后,电磁旋流能对该偏流进行有效的抑制.
关键词:
连铸
,
电磁旋流
,
浸入式水口
,
结晶器
,
数值模拟
张明国
钢铁
以济钢板坯连铸结晶器为原型,采用几何相似比为1∶1,弗鲁德准数与原型相等的水模型进行试验,研究了不同拉速条件下,不同浸入式水口的侧孔倾角和出口尺寸对板坯结晶器内流场和液面波动行为的影响.结果表明:拉速一定的条件下,随着水口侧孔倾角和出口尺寸增大,液面波动减小,上、下涡心位置离结晶器窄面越近且冲击深度增加.综合考虑,选用侧孔倾角为5°、出口尺寸为100 mm×65 mm×R 32.5 mm的水口.
关键词:
板坯连铸
,
浸入式水口
,
水模型
