五流方坯连铸中间包流动数值模拟及激光粒子测速研究.pdf

《五流方坯连铸中间包流动数值模拟及激光粒子测速研究.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、2015NO．3重型机械·31·五流方坯连铸中间包流动数值模拟及激光粒子测速研究高琦，韦耀东，蒋军，路海波，周士凯，史学亮(1．中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032；2．海南海协镀锡原板有限责任公司，海南澄迈571924)摘要：通过应用ANSYS商业软件对某厂矩形坯连铸机的中间包钢水流动进行了数值模拟，利用中国重型机械研究院股份公司建立的中间包水模拟测试平台，对缩小的中间包水模型进行了流动速度测试，获取了有控流装置下中间包内的流动特征。研究结果表明，激光粒子测速获得的速度场较数值模拟的时均化速度场展现中间包流场更多的细节，中间包内部有大的涡流运动，整体速度较为

2、均一，速度值在0．03—0．05m／s之间，钢液在中间包温降在13℃范围内。关键词：中间包；激光粒子测速；数值模拟中图分类号：TF777．2文献标识码：A文章编号：1001—196X(2015)03—0031—05FlowstudyoffivestrandbilletcastertundishwithnumericalsimulationandparticleimagevelocimetryGAOQi，WEIYao—dong，JIANGJun，LUHai—bo，ZHOUShi—kai，SHIXue-liang(1．ChinaNationalHeavyMachineryRe

3、searchInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China；2．HainanHaixietinplateCo．，Ltd．，Chengmai571924，China)Abstract：Inthispaper，numericalsimulationoftundishflowwiththefactoryofrectangularbilletcontinuouscastingmachinebyusingthecommercialsoftwareANSYSiscarriedout，flowspeedtestofthetundishisgetthroughwa

4、termodelwithtestplatformthatestablishedbyChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．．Theresearchresultsshowthatvelocityfieldobtainedbyparticleimagevelocimetryhasmuchmoredetailwithnumericalsimulationofthetimeaveragedvelocityfield，tundishinternalvortexmotionislarge，theoverallspeedi

5、srelativelyuniform，speedvaluesis0．03～0．05m／s，theliquidsteelintundishtemperaturedropwithin13℃．Keywords：tundish；laserparticlevelocity；numericalsimulation动状况，直接影响钢水中夹杂物的上浮，从而关0前言系着铸坯质量的好坏，如铸坯纯净度，铸坯表面中间包是连铸生产过程中位于大包和结晶器夹渣等，中间包内死区应尽可能小，活塞流区应之间的过渡装置，它对夹杂物的上浮去除，成较大，且能避免短路流，这样的中间包流场才合分、温度均匀等具有重要的

6、作用]。理。中间包内坝、堰、多孔挡墙及湍流抑制器等中间包的冶金作用主要是依靠钢液在中间包控流装置都是为了改善中间包内流动特性，其最内的合理流动来实现的。中间包内钢液的流终目标是通过中间包内合理的流场分布特征，使钢液经过中间包尽可能多的去除夹杂物，平稳的收稿日期：2014—12—03；修订日期：2015—01—22分配钢液，从而浇注出纯洁的钢。因此，深作者简介：高琦(1978一)，男，中国重型机械研究院股份公司高级工程师。人了解和控制钢液在中间包内的流动行为是保证·32·重型机械中间包冶金效果、提高钢液质量的关键。水的流动状态及影响钢水流动状态的因素，为提目前，国内外一般采

7、用水模和数模结合的方高铸坯洁净度提供理论参考和技术支持。式对中间包流场进行分析，模拟不同生产状态下1数值模拟容器内的钢水流动状态J。对中间包采用合理布置挡墙、挡坝和流动控制装置达到消除死区，1．1测试对象实现中间包内成份和温度均匀，保证最佳的中间以某钢厂方坯五流中间包为研究对象，该中包内钢水停留时间。间包容量37t，长水口内径60mm，插入深度本文应用ANSYS商业软件对某厂矩形坯连300mm，出水口内径30mm，中间包稳定操作铸机的中间包钢水流动的数值模拟，利用中国重液面高度800mm，铸坯断面尺寸为240mm×型机械研究院