单流板坯连铸中间罐水力学模拟试验研究

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1、第十二届全国炼钢学术会议论文右单I1板坯连铸中间罐水力学模拟试验研究李刚李玉刚王雨李增霞(重庆大学材料科学与工程学院)(重庆钢铁设计研究院)摘要本文报导了单流板坯连铸中间罐内流体流动状态的水力学模拟试验研究，其试验结果表明:在该中间罐内设置适当的控流装置形式对改善中间罐内流体的流动模式是可行的，流体在中间罐内的最短停留时间和实际的平均停留时间均得到较大幅度的提高;夹杂物排除率得到改善。关键词连铸乞中间罐水馋HydraulicSimulationforaSingleStrandTundishLiGangLiYugangWangYu(ChonggingUniversity)LiZengxia(C

2、honggingIronandSteelDesignInstitute)ABSTRACTFlowpaternoffluidinsinglestrandslabtundishhasbeenstudiedinthispaperthroughhydraulicimitationmethod.Theresultsshowitisfeasibletoinstalldevicessuchasweiranddaminthetundish,whichcanimproveflowstateoffluid.Bymeansofthesedevices,theminimumresidencetimeandreala

3、verageresidencetimecanbeincreasedatlargescaleandremovalrateofinclusioncanberaisedaswellKEYWORDSContinuouscastingTundishHydraulicmodel1前言随着连铸技术的不断发展和优化，对连铸坯及轧材的质量要求也越来越高，而影响连铸坯及轧材质量的主要因素之一就是非金属夹杂物。大量的研究表明，连铸坯中大型夹杂物主要来源于中间罐。因此，在中间罐内如何采取有效措施控制非金属夹杂物，使其不随钢流进入结晶器是一个重要问题。这对于合金钢连铸尤为重要。为了在中间罐内创造一个良好的使夹杂物上浮

4、而不随注流进入结晶器的条件，需要钢液在中间罐内有合理的流动模式和足够的停留时间让夹杂物上浮至中间罐液面而被中间罐理盖剂吸收溶解，而简便实用的方法是通过在中间罐内设置适当形式的控流装置来实现。试验以某厂单流板坯连铸中间罐的内腔尺寸为依据，在此基础上建立了模拟试验研究装置，并根据该中间罐通钢量进行水模试验的研究。2研究方法及试验装it2.1试验研究方法评价一个中间罐的优劣，一般从中间罐内钢水流动模式、钢中夹杂物上浮率、中间罐保温及钢水散热等方面来考虑。其中，中间罐内钢水的流动对包内钢液温度分布和夹杂的上浮有着重要的影响。本试验拟在所建立的水模试验装置基础上，基于相似原理，应用冶金反应工程中的“刺

5、激一响应”试验法来研究中间罐内的流动状态，据此分析不同条件下的流动模式及其合理性:通过在中间罐水口出口处捕集以阶跃方式加入中间罐内的模拟粒子数量来评价中间罐促进夹杂物上浮的能力。2.2试验装置按模型:实物=1:3的几何比例，用透明有机玻璃制作试验模型。试验装置如图1所示。第十二届全国炼钢学术会议论文1.大包2.长水口3.中间罐4.塞棒5.DJS-11A电导率仪6.数据采集记录仪7.结晶器8.水箱9.水泵10.转子流量计图1试验装置示意图大包水口围2挡抽安装位里图2.3试验研究方案在试验研究中，考虑到与生产实际相结合，在对中间罐控流装置的设计和结构优化时，遵循结构简单易安装操作的原则，因此，试

6、验仍选取常规的高、矮墙组合形式作为主要的控流装置进行研究。模拟试验时，选取中间罐液面高度恒定，挡墙在中间罐内的放置形式以A-B-h-H表示，具体意义见图2和表la表1挡墙在中间峨内的放里形式序号挡墙形式(A-B-h-H)序号挡墙形式(A-B-h-H)序号挡墙形式((A泊-h葫)1-..........曰口.，...口....如...2无挡墙345650-600-150-210650-600-150-240650-600-150-27067650-750-150-210650-750-150-240650-750-150-27089101650-900-150-210650-900-150-2

7、40650-900-150-270片1314800-600-150-210800-600-150-240800-600-150-270151617800-750-150-210800-750-150-240800-750-150-270比1920800-900-150-210800-900-150-240800-900-150-270212950-600-150-210950-600-150-240950-6