小方坯连铸中间包流场数值模拟研究-论文.pdf

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1、总第224期河北冶金T0talNO．2242014年第8期HEBEIMETALLURGY2014．Number8小方坯连铸中间包流场数值模拟研究胡心光，杜建良，张俊粉，田鹏，陈超，(1．河北省钒钛工程技术研究中心，河北承德067002；2．河北钢铁集团承钢公司技术中心，河北承德067002)摘要：介绍了承钢8流小方坯连铸机中间包流场的优化方法。通过对连铸中间包流场的模拟研究，确定中间包内钢水的流动规律及影响钢水流动性的因素；优化中间包的结构，给出结构优化参数。通过改进，促进了中间包内钢中夹杂物上浮，降低了钢中大型夹杂物含量，铸坯

2、洁净度大幅度提高。关键词：小方坯；连铸，中间包；流场；数值模拟；研究中图分类号：TF777．3文献标识码：A文章编号：1006—5008(2014)08—0020—04doi：10．13630／j．cnki．13—1172．2014．0806RESEARCHABOUTNUMERICALSULATIONOFFLOW吧LDDTUNDISHOFBⅡLETCONTDUOUSCASTGHuXinguang，DuJianliang一，ZhangJunfen，TianPeng。一ChenChao，，(1．Vanadium—TitaniumEn

3、gineeringTechniqueResearchCenterofHebeiProvince，Chengde，Hebei，067002；2．TechniqueCenter，ChengdeIronandSteelCompany，HebeiIronandSteelGroup，Chengde，Hebei，067002)Abstract：Itisintroducedtheoptimizationmethodforflowfieldintundishof8一strandbilletcasterofChengStee1．Basedonth

4、esimulationresearchoftheflowfield，theflowinglawofmoltensteelintundishandthefactorstoaffecttheflowaredetermined，andthestructureoftundishisoptimized，theoptimizationparame—tersoffered．Withtheimprovement，theinclusioninmoltensteelintundishiseasierfloatedup，theamountoflarg

5、e—scaleinclusioninmoltensteelreduced．thecleanlinessofbilletimprovedtOagreatextent．KeyWords：billet；continuouscasting；tundish；flowfield；numericalsimulation；research0引言对中间包冶金进行了广泛和深入的研究，开发了中随着钢铁行业的快速发展、炉外精炼技术的成间包内控制流场的各项技术。功应用，已经不再把中间包作为简单的容器使用，而本文通过对承钢小方坯连铸中间包钢水流动规是要求在

6、中间包进一步去除夹杂物，并防止钢液再律的物理模拟和数值模拟研究，确定目前使用中间污染。为此，提出了中间包冶金的概念。中间包作包内钢水的流动状态及影响钢水流动状态的因素；为冶金精炼反应器，应该具有如下功能：消除钢水再对连铸中间包的结构进行优化，提出结构优化参数，污染，防止钢液二次氧化，防止耐火材料腐蚀和钢包促进钢中夹杂物上浮，降低钢中大型夹杂物含量，提涡流卷渣；中间包钢水流动过程中，促使钢中夹杂物高铸坯洁净度。进一步去除，即尽量延长钢水平均停留时间，改善流1中间包流场模拟的数学模型及边界条件动状态，防止击穿流，减少死区。近年来，中

7、间包冶1．1数值模拟假设金的学术研究逐渐成为热门课题，国内外许多学者(1)中间包内钢水液面为自由液面，忽略中间包内表面波动及表面渣层对流动的影响。收稿日期：2014—06—26(2)流体为不可压缩粘性流体，同时不考虑温作者简介：胡心光(1982一)，男，工程师，2010年毕业于东北大学冶金物理化学专业，现在河北钢铁集团承钢公司钒钛工程技术研究中度对钢水密度的影响。心从事炼钢工艺研究工作，E—mail：hxg一1982@163．coin(3)不考虑温度对流体粘度的影响，流体由纯20河北冶金2014年第8期液相的初始速度以及重力来驱

8、动。动能及湍流动能耗散率均为0。中间包自由表面无另外，由于中间包中装有稳流控制器，梯形中间剪切力，不考虑覆盖剂的作用，自由表面沿法线方向包流体流动纵身也比较大，因此流体的紊流或层流的所有变量梯度为0，Z方向的速度为0。状态需要在试验中得出结论，补充假设。1．3温