单流中间包温降行为数值模拟-论文.pdf

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1、第37卷第2期辽宁科技大学学报Vb1．37NO．22014年4月JournalofUniversityofScienceandTechnologyLiaoningApr．2014单流中间包温降行为数值模拟罗辉，王宏杰，赵巍，李元(1．宝钢特钢有限公司，上海200940；2．辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁鞍山114051)摘要：钢液在中间包内的温降对连铸坯质量有不利影响。针对国内某钢厂单流连铸中间包实际情况，采用数值模拟方法，分析了控流装置的位置和尺寸对中间包内温度分布影响。研究表明，下挡墙高度为268mm，上挡墙底部与包底距离为175mm，上下挡墙的相对

2、距离为700mm，上挡墙距钢液入口距离为722mm，中间包内温度分布最优。关键词：单流中间包；数值模拟；温度场中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1674—1048(2014)02．0153．06中间包位于钢包与结晶器之间，具有稳定钢水供给，均匀钢水成分和温度，去除非金属夹杂，改变钢液流动模式等功能，是保证连铸生产顺行的关键设备口。。有效延长钢液在中间包内的平均停留时间，对夹杂物的上浮非常有利，但钢液在中间包的温降对连铸坯质量有不利影响。因此，减少中间包的温降成为重要的课题。目前，主要采用水模实验和数值模拟方法研究中间包内钢水流动特性。张海鹰模拟

3、研究了单流板坯连铸中间包内流动行为，给出了最优的控流方案。顾颜等物理模拟了单流中间包内钢液流动，得出最佳控流参数。高文芳等采用水模实验优化了单流中间包流场特』生。本文针对单流中间包温降问题进行数值模拟，研究通过调整中间包控流结构来减少中间包温降，均匀中间包内钢液温度。1研究对象如图1所示，某钢厂30t单流中间包采用上挡墙和下挡墙结构钢水人口与上挡墙的距离为．，上挡墙与下挡墙间距离为，，上挡墙底部与中间包底部的距离为h，下挡墙图1中间包内腔结构示意图高度为h，。Fig．1Internalstructureoftundish2数学模型模拟钢水在中间包中的流动和

4、传热过程时不考虑渣层的影响，将钢液表面定义为自由面；假设钢液密度为常数，钢液的流动为稳态不可压缩流动；忽略中间包内的化学反应。2．1控制方程在稳态条件下，中间包内钢水单相湍流流动控制方程有连续性方程、动量方程(N．s方程)、能量方程，流体输运微分方程采用K．￡双方程模型。收稿日期：2013-09。20。作者简介：罗辉(1979一)，男，河北乐亭人，工程师。·158·辽宁科技大学学报第37卷参考文献：[1]王建军，包燕平，曲英．中间包冶金学[M]．北京：冶金工业出版社，2001：1-5．[2]贺友多，SAHAIY_不同因素对连铸机中间包流场的影响[J]．金属

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7、insingle．strandtundishLUOHui。WANGHongjie，ZHAOWei，LIYuan(1．BaoshanIronandSpecialSteelLimitedCompany，Shanghai200940，China；2．SchoolofMaterialsandMetaliurgy，UniversityofScienceandTechnologyLiaoning，Anshan114051，China)Abstract：Thetemperaturedecreasingofmoltensteelintundishhasanadversea

8、ffectonthequalityofcastingbillet．