五流T型中间包控流装置的优化.pdf

《五流T型中间包控流装置的优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、垂篙帅蔫Jan。2017V01．66NO．1五流T型中间包控流装置的优化周莉1，鲁智力2(1．重庆工业职业技术学院机械工程学院，重庆401120；2．郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州450001)摘要：采用数值模拟的方法，研究了不同开孔挡墙的控流装置对五流T型中间包内钢液流场、温度场和夹杂物去除率的影响。结果表明：五流T型中间包添加控流装置之后，明显改善了中间包内的流场和温度场，且包内的死区范围减少，促进了钢液成分的均匀；中间包加开孑L挡墙且孔向上倾斜45。，30斗m的夹杂物去除率提高了11．5％，50¨m的夹杂物去除率

2、提高了9．1％，70斗m的夹杂物去除率提高了5．8％，提高了钢液的质量。关键词：数值模拟；控流装置；流场；温度场中图分类号：TG777．1文献标识码：A文章编号：1001—4977(2017)01—0084—04StudyOnOptimizationOfFlOwCOntroIDeViceinFiVe·StrandTTypeTundishZHOULil．LUZhi一1i2(1．C01IegeofMechanicaIEngineemg，Indus仃yPolytec王111icCollege，Chongqin9401120，Chi

3、na；2．Sch001ofMaterialsScienceandEngineering，ZhengzhouUniVersi哆，zhengzhou450001，Henan，China)Abs缸∞t：Theinnuenceofdifrerenttappingweirnowcon仃01deviceonfive—s仃andTtypetundishnowfieldtemperaturefieldandinclusionremovalratewerestlldiedbynumericalsimulation．Theresuhsshowt

4、hatthenowcon虹01deviceimprovedtheflowfieldandtemperanⅡ．e蠡eldinthetImdishobViouslV，thedeadzonerangewasreduced，andpromotedthehomogeneousofliquidsteel；metundishwithholewaUanditupwardtilt45。，theinclusionof30¨mremovalrateincreasedbVll．5％，50¨mremovalrateincreasedbV9．1％，70

5、¨mremovalrateincreasedbv5．8％，thequalityofthe1iquidsteelwasimproved酗rwords：numericalsimulation：nowcontr01device；flowfield；temperaturefield随着“中间包冶金学[1】'，概念的提出，中间包冶金已经成为连铸过程中不可缺少的一部分。中间包不仅是一个稳压、分配钢液、保证钢液连续浇铸的缓冲容器，还是一个能够防止钢渣进入结晶器、去除钢液中非金属夹杂物、均匀钢液温度和成分等保证铸坯质量的关键设备∞。中间包内

6、钢液的流动行为是影响流场、温度场和夹杂物上浮去除的关键性因素，通过往中间包内添加合理的控流装置来改变钢液在中间包的流动行为，从而获得理想的流场、温度场，促使夹杂物上浮去除达到最大的效果唧]。对于多流连铸中间包而言，如果添加的控流装置不合理，将会影响钢液在各个出口处的流场、温度场及所含夹杂物的数量，直接影响到铸坯质量及稳定性。近年来，随着计算机科学的不断发展，数值模拟技术成为替代部分试验的有效手段，大量节省了试验成本，为科研人员解决自然科学问题提供了新的方法并得到广泛应用睁101。本文选取某钢厂的五流T型中间包为研究对象，通过

7、数值模拟的手段，研究中间包内控流装置对中间包内流场、温度场及夹杂物去除的影响，为优化中间包提供理论依据。1研究对象及方法1．1研究对象由于五流T型中间包具有对称性，选取1／2中间包为研究对象，如图1所示。隆『1中l词包例格降【Fig．1Thegridoftundish1．2数学模型本研究过程假设钢液为三维不可压缩牛顿流体，选用标准的后．8双方程湍流模型。控制方程如下：收稿日期：2016-08-2l收到初稿，2016一10—18收到修订稿。作者简介：周莉(1989一)，女，硕士，主要从事冶金新工艺新技术方面的研究。E-mail

8、：吐ouli89@yeahmet铸造周莉等：五流T型中间包控流装置的优化·85·连续性方程：÷一(pM。)=o(1)d石i动量方程(Ⅳ_．s方程)：去c眦q卜甓+去k(盖+盖)]懈c2，湍动能方程(K方程)：去(pM函)2去[(肘差)差]+G叩8(3)湍动能耗散率(占方程)：等岩2去№一尝