五流L型连铸中间包结构优化的数值模拟-论文.pdf

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1、铸造技术Vo1-35No．5·l022·FOUNDRYTECHN0LOGYMay．2014五流L型连铸中间包结构优化的数值模拟王晨辉。马国军。程普红。程常桂(武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉430081)摘要：针对某钢厂十机十流连铸机中的一个中间包进行流场优化研究，进行了包括空包方案在内的7种方案的数值模拟。结果表明：未设置中间包控流装置时，钢液流动状况和一致性非常差，死区体积比例偏大。在中间包内添加湍流抑制器、挡墙和挡坝均可以明显改善钢液流动。此外，湍流抑制器+3孔(上一个倾角

2、25。，下两个倾角3O。)Dd挡墙+D：挡墙+挡坝B为最佳控流方案，使中间包五流钢液平均停留时间最大差值降为174．2S，整体平均停留时间增加202．9S，死区体积比例减小到2O．6％。关键词：连铸；中间包；数值模拟；结构优化中图分类号：TG232．7文献标识码：A文章编号：1000．8365(2014)05．1022．03NumericalSimulationonFlowControlDeviceOptimizationofFiveStreamsL—-typeTundishⅥ，ANGChenhui，MAGuo

3、jun，CHENGPuhong，CHENGChanggui(KeyLaboratoryforFe~ousMetallurgyandResourcesUtilizationofMinistryofEducation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China)Abstract：Theflowfieldofoneofthetundishoften-machineten—strandcasterfromalocalsteelplantwasoptim

4、ized．Sevenprogramswereproposedtonumericallysimulatetheflowfieldintundish．Theresultsindicatethatliquidsteelintundishshowspoorflowconditionsandpoorconsistency．andthedeadvolumeoftundishisrelativelylargewithouttundishflowcontroldevices．Theflowofliquidsteelcanbes

5、ignificantlyimprovedwhenaddingturbulencesuppressors，retainingwallsanddamsintothetundish．Moreover，theprogramofturbulencesuppressor+3holes(aholewim25。inclinationintheupperrowandtwoholeswith30。inclinationinthelowerrow)Dldretainingwall+D2retainingwall+retainingd

6、amBisthebestofall，whichmakesthemaximumdiferenceoffivestreamsaverageresidencetimeofliquidsteelflowreduceto174．2S，andtheoverallaverageresidencetimeisincreasedby202．9S，andthedeadvolumeratiodecreasesto20．6％．Keywords：continuouscasting；tundish；numericalsimulation；

7、stmctureoptimization连铸中间包是钢包和结晶器中间的过渡装置．结晶器内的钢液应该有相同的温度和清洁度，这就起着储存钢液，均匀钢液成分和温度．稳定钢液流要求多流中间包各流有完全一样的流动特性。一动，缓解钢液对结晶器的冲击，以及去除非金属夹．般来说，中间包结构越复杂，流数越多，所要求的控杂等作用【】。近年来，采用数值模拟中间包内钢液流流装置就越复杂，控流元件之间的搭配就越困难，各场．优化中间包控流装置设计，已经成为研究中间出口也越难做到成分均衡，对于不对称中间包尤其包冶金过程的重要手段[3-7]。

8、对于中间包控流装置设如此[81。计，其基本要求有：①控流装置尽量要少，节约耐火本文针对某钢厂十机十流连铸机中间包控流装材料；②钢液在中间包内停留时间足够长。保证夹置进行优化设计。该连铸机有两个相同的中间包，各杂物的上浮去除以及钢液混流，均匀成分；③各个有一个长水口提供钢液。可视为两个完全不对称结出水口停留时间差较小；④死区体积分数尽量小构的五流中间包。即L型中间包。由于该结构类型等。现