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连铸钢包浇注过程中旋涡的形成机理 被引量:10
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作者 屈天鹏 郭瑞琪 +3 位作者 郝月莹 张文帝 袁子凯 王德永 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期22-32,共11页
连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象会对连铸钢水质量产生重要的影响,为了有效控制生产中的旋涡卷渣现象,对钢包浇注末期旋涡的产生机理开展详细研究。依据相似原理,构建了相似比为1∶6的钢包物理模型,对钢包浇注过程中旋涡产生及卷渣... 连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象会对连铸钢水质量产生重要的影响,为了有效控制生产中的旋涡卷渣现象,对钢包浇注末期旋涡的产生机理开展详细研究。依据相似原理,构建了相似比为1∶6的钢包物理模型,对钢包浇注过程中旋涡产生及卷渣过程进行研究,分析了初始液面高度、出水口尺寸与布置位置、出水口结构等因素对旋涡形成规律的影响。结果表明:旋涡形成过程与初始液面高度无关;钢包出水口尺寸和布置位置对于旋涡形成过程影响显著。随着出水口直径的增大,旋涡临界高度逐渐增加;随着偏心率的增加,旋涡临界高度逐渐降低,最佳偏心率为3/4。提出三片挡块式出水口结构,可以显著降低钢包浇注末期的旋涡临界高度,降低高度达50%左右。 展开更多
关键词 浇注钢包 卷渣 形成机理 物理模拟
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冶金过程旋涡流动行为模拟研究 被引量:9
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作者 冯巍 屈天鹏 王德永 《连铸》 2019年第5期1-5,共5页
连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象对连铸钢水质量具有重要影响。以相似原理为基础,构建了相似比为1∶10的钢包模型,对钢包浇注过程中旋涡形成及卷渣过程进行了系统模拟研究。分析了钢包出口尺寸与偏心率、顶渣厚度与黏度对旋涡形成... 连铸钢包浇注末期出现的旋涡卷渣现象对连铸钢水质量具有重要影响。以相似原理为基础,构建了相似比为1∶10的钢包模型,对钢包浇注过程中旋涡形成及卷渣过程进行了系统模拟研究。分析了钢包出口尺寸与偏心率、顶渣厚度与黏度对旋涡形成过程的影响规律。研究结果表明(:1)钢包出口尺寸和布置位置对于旋涡形成过程影响显著。出水口位置不变的情况下,临界旋涡高度随着出口通径增大而增加;同一出口直径条件下,临界旋涡高度随着出口偏心率的增加而逐渐降低,并且获得最佳出口位置为0.75 R(;2)浇注初期的初始切向流速越大,临界起旋高度越高。通过增加顶渣厚度或增加顶渣黏度的方法可以有效抑制旋涡流动。为了有效抑制旋涡流动,改变出口位置和调整顶渣物性均是可以付诸实施的有效途径。 展开更多
关键词 浇注钢包 旋涡卷渣 偏心率 黏度调整
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浇注钢包环出钢口多孔透气塞吹氩去夹杂行为数值模拟 被引量:2
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作者 刘宏强 郑淑国 朱苗勇 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期43-51,共9页
针对浇注钢包环出钢口多孔透气塞吹氩去夹杂工艺,以国内某钢厂130 t钢包为研究对象,建立VOF-DPM耦合数学模型,考察了浇注吹氩条件下钢液流场的发展过程以及余钢高度、吹氩流量、透气塞堵塞个数对钢包浇注过程夹杂物去除的影响规律。结... 针对浇注钢包环出钢口多孔透气塞吹氩去夹杂工艺,以国内某钢厂130 t钢包为研究对象,建立VOF-DPM耦合数学模型,考察了浇注吹氩条件下钢液流场的发展过程以及余钢高度、吹氩流量、透气塞堵塞个数对钢包浇注过程夹杂物去除的影响规律。结果表明,浇注初期,随吹氩时间增加,气液两相区逐渐增大,钢包水口上方的2个循环流逐渐变大,当吹氩时间为12 s时,钢包内形成稳定的气液两相流;随余钢高度的降低,夹杂物的去除率逐渐增加,但当余钢高度从500 mm降至250 mm范围内时,夹杂物去除率增幅变缓;随吹氩流量的增加,夹杂物去除率存在2个局部最优点(30 L/min和60 L/min),在这2个局部最优吹氩流量前后,夹杂物的去除率均呈先增大后减小的趋势;与未堵塞相比,堵塞1个透气塞时,夹杂物的去除率相差不大,而堵塞2、3个透气塞时,夹杂物去除率下降明显。研究结果可为该工艺实际应用提供理论指导。 展开更多
关键词 浇注钢包 夹杂物 吹氩流量 余钢高度 透气塞堵塞个数
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浇注钢包环出钢口四孔透气塞吹氩控制下渣工艺 被引量:2
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作者 肖震 郑淑国 朱苗勇 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期133-141,共9页
针对浇注钢包环出钢口四孔透气塞吹氩控制下渣工艺,建立了某钢厂130 t钢包三维DPM-VOF耦合数学模型以计算浇注钢包下渣过程,并通过冷态实验验证了该模型的有效性。利用该模型研究了不同偏心率对下渣行为的影响,揭示了该工艺控制下渣的... 针对浇注钢包环出钢口四孔透气塞吹氩控制下渣工艺,建立了某钢厂130 t钢包三维DPM-VOF耦合数学模型以计算浇注钢包下渣过程,并通过冷态实验验证了该模型的有效性。利用该模型研究了不同偏心率对下渣行为的影响,揭示了该工艺控制下渣的行为规律,并分析了吹氩流量对控制下渣的影响。结果表明,随着偏心率的增大,不同浇注高度下的最大切向速度减小,汇流漩涡临界高度降低。环出钢口四孔透气塞吹入氩气后,气泡流股的汇聚有效地减弱了水口上方钢液的周向旋转速度,大幅降低了汇流漩涡下渣临界高度。4个气泡流股的气液两相流会抑制流向水口钢液的径向流动速度,由排流沉坑引起的下渣也得到明显抑制。随着吹氩流量的增加,下渣临界高度呈降低趋势。就本研究而言,控制下渣的最佳吹氩流量为30 L/min。 展开更多
关键词 浇注钢包 环出钢口四孔透气塞吹氩 控制下渣 临界高度
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整体浇注钢包烘烤过程中内衬温度场和应力场分析 被引量:6
5
作者 程本军 赵启成 陈旺 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期24-28,共5页
采用数值分析方法研究整体浇注钢包烘烤过程中内衬温度随时间变化情况,得出内衬各点温度随时间变化特征及不同点处温度分布,并通过现场测试验证模型结果正确性。采用有限元方法对烘包某一时间点内衬应力分析,探讨烘烤过程中整体浇注钢... 采用数值分析方法研究整体浇注钢包烘烤过程中内衬温度随时间变化情况,得出内衬各点温度随时间变化特征及不同点处温度分布,并通过现场测试验证模型结果正确性。采用有限元方法对烘包某一时间点内衬应力分析,探讨烘烤过程中整体浇注钢包应力分布集中情况及原因,为提高整体浇注钢包使用寿命提供一定的指导作用。 展开更多
关键词 整体浇注钢包 数值模型 有限元分析 温度分布 应力分布
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永久层浇注料种类对钢包保温性能的影响 被引量:2
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作者 李鹏飞 程本军 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3383-3389,共7页
以某钢厂90 t整体浇注钢包为研究对象,利用ANSYS软件建立三维有限元模型,采用数值模拟方法对钢包盛钢过程的温度分布规律进行研究,比较钢包内衬永久层采用铝镁浇注料和轻质浇注料两种材料时对钢包保温性能的影响。研究结果表明:永久层... 以某钢厂90 t整体浇注钢包为研究对象,利用ANSYS软件建立三维有限元模型,采用数值模拟方法对钢包盛钢过程的温度分布规律进行研究,比较钢包内衬永久层采用铝镁浇注料和轻质浇注料两种材料时对钢包保温性能的影响。研究结果表明:永久层采用轻质浇注料替代铝镁浇注料后,钢水平均温度提高7 K,钢水温降速率降低0.35 K/min,永久层温度梯度增加17.5 K/mm,由于钢包外壳散热的减少每小时可以节能993.6 MJ,折合标煤为33.9 kg。数值模拟结果与测量数据基本吻合,其相对误差小于10%。 展开更多
关键词 整体浇注钢包 数值模拟 永久层浇注 保温性能
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预浇注钢包底的使用与发展
7
作者 李振民 《国外耐火材料》 1994年第11期20-26,共7页
引言 BHP钢公司的Port Kembla钢厂对BOF钢包用耐火材料的研究目的是为了使耐火材料包底寿命经济有效地与侧墙寿命匹配,从而可以提高使用率而不损害内衬的安全性。 BHP Port Kembla钢厂的年产量为4百万吨,使用三座BOS转炉,供应三个板坯... 引言 BHP钢公司的Port Kembla钢厂对BOF钢包用耐火材料的研究目的是为了使耐火材料包底寿命经济有效地与侧墙寿命匹配,从而可以提高使用率而不损害内衬的安全性。 BHP Port Kembla钢厂的年产量为4百万吨,使用三座BOS转炉,供应三个板坯连铸机(见图1)。产品配比和操作参数均示于表1。 展开更多
关键词 钢包 炼钢用 耐火浇注 浇注钢包
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