三流大方坯中间包控流装置优化的水模拟研究-论文.pdf

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1、第34卷第1期钢铁钒钛V01．34．No．12013年2月IRONSTEELVANADIUMTITANIUMFebruary2O13三流大方坯中间包控流装置优化的水模拟研究于卓颖，孙彦辉，李时伟(北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083)摘要：针对中间包夹杂物超标的问题，采用1：2的水力学模型，对三流320millx480real大方坯中间包流场进行物理模拟，研究控流装置对钢液流动特性的影响，优化中间包流场。模拟结果表明：原型中间包存在着滞止时间短、死区比例大、持续流动的液体对中间包前壁不断的冲刷侵蚀的问题。采用方案3的挡墙与挡坝，滞止时间增加了18．05s，且两个水口的滞止时间标准差

2、仅为0．18，死区比例降幅为30．51％，很好地改善了液体的流动特性。关键词：中间包；流场；水模拟；挡墙；挡坝中图分类号：TF777．2文献标志码：A文章编号：1004—7638(2013)01—0054一o4DoI：10．7513／j．issn．1004—7638．2013．01．011StudyonWaterModelingforOptimizingFlowControlDeviceinTundishforThree·strandBloomCastingYuZhuoying，SunYanhui，LiShiwei(SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngin

3、eering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Inviewofexcessivenon—metallicinclusioncontentinathree．strandtundishfor320mm×480mmbloomcasting，theefectofflowcontroldeviceonflowcharacteristicsofthetundishhasbeenstudiedbywatermodelingwithageometricalsimilaritvratiol：2tooptim

4、izethetundishflowfield．Theresultsre—vealtheproblemswiththeprototypetundishsuchasshortresidencetime，largedeadzoneanderosioninthefrontwalloftundishbycontinuousflowofmoltenstee1．Theresidencetimeisincreasedby18．05swhilestandarddeviationofresidencetimeStmIDbetweenthetwonozzlesisonlyat0．18andthedeadzoneis

5、decreasedby30．15％byusingthebaffleanddaminscheme3，whichgreatlyimprovestheflowchar-acteristicofliquid．Keywords：tundish，flowfield，watermodeling，baffle，dam十年来，冶金工作者通过在中间包内设置堰、挡坝、O引言导流隔墙、湍流抑制器等控流装置H以改变钢液随着用户对铸坯质量要求的提高，中间包作为的流动状况，提高钢液在中间包内的停留时间，促进精炼反应器的功能也越来越受到人们的关注。中间夹杂物的上浮去除。包作为钢包与结晶器中间的一个过渡装置，可以调笔者针对国内

6、某钢厂三流320lnlTl×480nnn大整内部钢水的流动状态，提高钢液的洁净度。近几方坯中间包中夹杂物超标的问题，对其控流装置进收稿日期：2012—08—30作者简介：于卓颖(1986一)，女，河北保定人，硕士研究生，主要从事中间包的数学和物理模拟研究。·56·钢铁钒钛2013年第34卷表2试验方案说明导流孔向上倾斜2O。，这样钢液从注流区通过导流Table2Descriptionofexperimental~heme孔流向浇注区的时候，有一个向上的速度。钢液首方案设计说明先是冲向液面，这样增加了钢液的路径，提高了钢液1采用原型中间包和原型挡墙，如图2(a)在中间包内的停留时间。由于方案2中

7、的滞止时间将原型中间包前端延长100mm，挡墙侧边导流孔孔径为标准差为7．07，两水口的滞止时间存在较大差距，120Innl，上倾角为20。，无中间孔，如图2(h)在方案2的基础上，在距离中部水口的距离为1200mm处会造成两流之间温差大，导致铸坯质量存在差距。加设宽度为110mm，高度为200mm的挡坝，如图2(c)因此，在方案2的基础上加设挡坝优化两个水口的滞止时间，使其趋于一致。2结果分析与