过滤控流中间包流场及夹杂物去除的数值模拟

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以60 t板坯连铸中间包为研究对象,采用雷诺平均方程、组分输送以及离散相模型分别计算了高拉速下中间包内钢液流场特征演变以及夹杂物运动轨迹和去除率.结果 表明,采用多孔过滤控流装置后,10 μm的小夹杂物去除率提升了10%以上.与45°倾角过滤器中间包相比,55°倾角过滤器中间包的夹杂物去除率增加约5.3%,其顶部孔为水平方向,减小了卷渣与钢液裸露的风险.通过RTD曲线获得多孔过滤控流中间包的钢液停留时间缩短了30~50 s、死区体积比增加0.03%,但夹杂物去除率明显提高.因此,采用停留时间、死区体积比等宏观流场特征参数评估中间包内夹杂物去除效率的方法已不适应过滤控流装置中间包的开发研究,宜采用速度云图、夹杂物运动轨迹等微观分析方法评估其冶金效果.
其他文献
为了解决组合模型计算多流非对称中间包不同出口的停留时间分布曲线时出现的体积死区分率为负或结果偏差较大的问题,通过把“脉冲刺激-响应”试验所得的E曲线转换为F曲线,建立了基于F曲线的多流非对称中间包整体死区比例分析模型,并通过比较各流出口F曲线的差异量以及差异量极大值、最大值评价了多流非对称中间包钢液流动一致性.应用该模型对四流非对称中间包流场进行分析,水模型试验结果表明,无控流装置的中间包在3号、4号水口上方存在流动缓慢的区域,中间包钢水更新缓慢,流场不合理.增加挡墙后,中间包钢水流动一致性增强,2号、3
鸡肉中起鲜味作用的核苷酸主要有5′-肌苷酸(5′-IMP)、5′-鸟苷酸(5′-GMP)和腺苷酸(AMP).本试验研究了采用高效液相色谱法测定鸡肉中鲜味核苷酸含量的方法,试验采用Agilent TC-C18色谱柱(5μm,φ4.6 mm×250 mm),以pH 5.8的磷酸盐缓冲溶液为流动相,流速为0.60 ml/min,柱温为25℃,紫外检测波长为254 nm.结果表明,鸡肉中5′-IMP含量在配制的标准曲线12.5~125μg/ml内线性相关,相关系数大于0.999,测定结果的相对标准偏差为0.025
中间包中生成微小气泡可显著促进夹杂物上浮去除.对中间包微气泡精炼技术进行了分析总结,并针对研究较为深入的长水口吹氩技术相关文献进行了详细分析.结果 表明,利用中间包中钢液湍动能破碎气泡可形成高效去除夹杂物技术,一些新技术正在研发过程中,长水口吹氩技术具有良好前景;“冷钢片沾钢”工业试验表明,中间包长水口吹氩可在中间包钢液中生成弥散细小氩气泡,生成的绝大部分氧气泡尺寸小于2 mm;长水口吹氩生成微小气泡的过程可分为气泡在长水口壁孔脱附和脱附气泡在湍急钢流中被剪碎成微小气泡两个阶段,其中钢液湍动能对氩气泡的剪
通道式感应加热中间包能够对包内钢水的热量进行及时有效的补偿,有利于提高铸坯质量.建立了某厂五流四通道感应加热中间包的数学模型,研究冲击区体积对中间包内钢液流动的影响.结果 表明,冲击区体积占前腔比例的45%时,双峰和短路流问题得到有效解决,各流间钢水分配较为合理,中间包内部钢液能够获得较好的流动性能,中间包总体停留时间达到1020 s,死区体积降低为11.5%,3个下水口达到峰值的时间较为一致,最大时间差为49 s,达到峰值的平均时长为335 s.
为研究控流装置对中间包内钢水流场影响,采用水模型和工业验证相结合方法针对某钢厂板坯连铸中间包进行优化.通过对不同控流组合中间包的优化得出,湍流控制器+下挡墙组合最优;通过对下挡墙的位置和高度的优化得出,下挡墙高300mm、距长水口距离1900 mm为最佳方案.优化中间包后,钢液在中间包内平均停留时间由304.1 s增加至342.1 s,死区比例由18.5%降至8.4%.工业试验表明,采用优化后中间包,IF钢铸坯平均氧质量分数降低了16.8%,平均氮质量分数降低12.5%,铸坯10μm以上夹杂占比由8.6%
通道式感应加热中间包能够有效补偿钢液在浇注过程中产生的温降.钢液流动特性是影响通道式感应加热中间包冶金过程的关键.采用ANSYS软件求解电磁场、流场和温度场控制方程,得到通道式感应加热中间包稳态流场和温度场;在此基础上,求解示踪剂溶质输运方程,得到RTD曲线.数值结果表明,浇注口温度提高20 K;相比于无感应加热的通道式中间包,应用通道式感应加热后,总体平均停留时间延长48 s,总体死区体积分率缩小为21.5%;通道式感应加热中间包的电磁力对钢液的搅拌作用是影响流动形态的主要因素,焦耳热引起的热对流是影响
物理模拟试验和数值模拟是当前优化中间包流场和结构的主要手段,相似比的选取对于中间包模拟试验结果的准确性有较大影响.为了研究相似比对中间包模拟试验的影响,获得更能准确反映实际冶金反应器内流体流动行为的相似比,以80 t板坯连铸中间包为研究对象,采用经物理模拟验证后的Fluent模型模拟几何相似比分别为1∶1、1∶2、1∶4、1∶6、1∶8、1∶10的中间包内部流场流动行为,得到其速度和湍流动能的分布情况.结果 表明,随着相似比减小,中间包内流场的平均速度整体呈减小趋势,湍动能无明显变化;相似比的改变对包内速
介绍了SUV顶盖后部的常用工艺方案及工艺要点,上翻边工序压料芯的改进方案,上翻边工序通过在后部增加局部小压料芯对顶盖后部制件质量的改善原因和效果。
为了研究不同形状湍流抑制器及不同种类开孔挡墙对中间包流场流动特性及温度分布均一性的影响,以10流小方坯连铸对称双中间包为研究对象,通过Fluent软件对单边5流中间包流场进行数值模拟分析.研究结果表明,湍流抑制器可有效降低注流区湍流的产生,且中间包挡墙的形状和开孔的调整对浇注区各流出口流场及温度场的变化具有较为明显的影响作用.根据数值模拟结果,通过计算云图及指标对比得出了适用于本中间包尺寸及外形条件下的优选控流元件,并由现场实际温度的测量进行了验证.
针对中间包增设通道式感应加热装置,在不改变现有连铸机中间包冲击区和浇注区距离的条件下,进行中间包电磁感应加热装备的工业化研制.重点研究了中间包包壳上涡流的隔断、感应加热器加热效率、感应加热中间包耐火材料等问题.研究结果表明,采用涡流隔断技术能有效抑制包体涡流发热,较好地解决中间包包体涡流发热的问题.并且通过优化感应器的结构设计及采用气雾混合冷却等关键技术,实现了中间包感应加热技术的工业化运行及中间包钢水温度土3℃的精准控温.