吹气情况下异型坯结晶器水口结构的物理模拟
武鸿杰, 徐宇, 储成阳, 张闯, 周俐
安徽工业大学冶金工程学院, 安徽 马鞍山 243002
Physical simulation of nozzle crystallizer nozzle structure under blowing
WU Hong-jie, XU Yu, CHU Cheng-yang, ZHANG Chuang, ZHOU Li
College of Metallurgical Engineering, Anhui University of Technology, Ma'anshan 243002, Anhui, China
摘要 为改善某钢厂异型坯结晶器的流场,以此钢厂异型坯连铸结晶器为原型进行物理模拟研究,并优化其水口结构。试验主要以不同吹气情况下的流场显示、波高测量、电导率测量来研究不同水口结构对结晶器流场的影响以及不同水口结构下结晶器流场的变化规律。结果表明,底孔直径为17 mm、吹气量为3 L/min的试验条件下结晶器液面波动情况更佳,结晶器内有更好的粒子和墨水流场,这在实际生产中有利于结晶器内温度和成分的均匀,有利于形成良好凝固坯壳,且浇铸过程中不容易产生卷渣。
关键词 :
结晶器 ,
水口 ,
吹气 ,
流场 ,
物理模拟
Abstract :In order to improve the flow field of the beam blank continuous casting mold in a steel plant, the physical simulation research was carried out based on this mold, and the nozzle structure was optimized. The flow field display, wave height measurement and conductivity measurement were used to study the influence of different nozzle structure on the mold flow field and the change rule of mold flow field under different nozzle structure. The results show that the liquid level fluctuation of the mold is better under the experimental conditions with the bottom hole diameter of 17 mm and the air blowing capacity of 3 L/min, and there are better particle and ink flow fields in the mold. In the actual production, it is beneficial to the uniformity of temperature and composition in the mold, which is conducive to the formation of good solidified shell, and it is not easy to produce slag in the casting process.
Key words :
mold
nozzle
blowing
flow field
physical simulation
收稿日期: 2020-08-02
引用本文:
武鸿杰, 徐宇, 储成阳, 张闯, 周俐. 吹气情况下异型坯结晶器水口结构的物理模拟[J]. 连铸, 2021, 40(3): 45-53.
WU Hong-jie, XU Yu, CHU Cheng-yang, ZHANG Chuang, ZHOU Li. Physical simulation of nozzle crystallizer nozzle structure under blowing. CONTINUOUS CASTING, 2021, 40(3): 45-53.
链接本文:
http://www.chinamet.cn/Jweb_lz/CN/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200091 或 http://www.chinamet.cn/Jweb_lz/CN/Y2021/V40/I3/45
[1]
程家祥. 连续铸钢手册[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1991.
[2]
蔡开科, 程士富. 连续铸钢原理与工艺[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1994.
[3]
蔡开科. 连铸结晶器[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2008.
[4]
张涛. 板坯连铸结晶器内钢液流动行为的研究[D]. 北京: 北京科技大学,2000.
[5]
孙涛, 岳峰, 吴华杰. 结晶器电磁搅拌电流对ø650 mm 大圆坯内部质量的影响[J]. 特殊钢, 2015, 36(5): 43.
[6]
于海岐, 朱苗勇. 圆坯结晶器电磁搅拌过程三维流场与温度场数值模拟[J]. 金属学报, 2008(12):1465.
[7]
于会香, 王新华, 陆巧彤, 等. 结晶器内钢液流动特性的优化[J]. 工程科学学报, 2009, 31(4):477.
[8]
胡群,张硕,王璞,等.大方坯结晶器内液面波动与卷渣行为[J].中国冶金,2020,30(6):63.
[9]
邹涛,战东平,张慧书,等.板坯连铸结晶器水口优化数理试验研究[J].钢铁研究学报,2020,32(4):304.
[10]
王伟,朱立光,张彩军,等.180 mm×610 mm板坯连铸结晶器内流场水模型及数值模拟[J].中国冶金,2020,30(2):46.
[11]
郭银涛,包晶钢结晶器液面波动的原因及控制[J].河北冶金,2021(3): 51.
[1]
张翔,谢清华,倪培远,厉英. 全水口自旋流连铸水口钢水流动行为 [J]. 钢铁研究学报, 2022, 34(7): 629-638.
[2]
刘思旸1,白瑞强1,陈文2,杨鑫1,张军红1,何志军1. 电场作用下熔铁与铝碳质水口耐材间的润湿和侵蚀行为 [J]. 钢铁研究学报, 2022, 34(7): 648-654.
[3]
陈斌, 李海波, 季晨曦, 刘国梁, 周海忱. 浇铸参数对结晶器液面波动影响及其工业应用 [J]. 钢铁, 2022, 57(7): 86-94.
[4]
程瑾琦,张立强,伏凯旋,赵傲南. 钢包长水口吹氩自动控制系统研究与应用 [J]. 钢铁研究学报, 2022, 34(6): 562-570.
[5]
赵鹏1,2,张华1,2,方庆1,2,王家辉1,2,吴国良1,2,倪红卫1,2. 六流小方坯中间包堵流浇注的数值模拟研究 [J]. 钢铁研究学报, 2022, 34(5): 438-450.
[6]
宫佳睿,刘中秋,吴颖东,姚毓超,姜玖华,李宝宽. 连铸结晶器内弥散氩气泡的瞬态运动和捕捉行为 [J]. 钢铁研究学报, 2022, 34(5): 461-469.
[7]
周秋月, 朱坦华, 张立峰, 陈威, 袁天祥, 刘珍童. 非稳态浇铸对结晶器卷渣定量影响的大涡模拟 [J]. 钢铁, 2022, 57(4): 68-78.
[8]
刘颜彬, 唐海燕, 王凯民, 马钰, 尚广浩, 张力萍, 张家泉. 水口结构对板坯结晶器液面流动行为的影响 [J]. 连铸, 2022, 41(3): 1-10.
[9]
高江, 刘青, 李权辉, 孙建坤, 陶镳, 张江山. 挡墙设计对四流T型中间包钢液流动行为的影响 [J]. 连铸, 2022, 41(3): 11-17.
[10]
刘同威, 张燕超, 张彩军, 翟进坡. 吹氩条件下结晶器钢渣液面波动行为 [J]. 连铸, 2022, 41(3): 18-24.
[11]
刘长伟, 邹卓明. 机器人自动加保护渣技术在宁波钢铁的应用 [J]. 连铸, 2022, 41(3): 71-75.
[12]
周干水, 张海洋, 宁曙光, 孙军, 陈阳, 肖海健. 热调宽技术在四台双流板坯连铸上的应用 [J]. 连铸, 2022, 41(3): 76-82.
[13]
王丹, 郭志红, 霍彦朋, 范建通, 朱立光. 130 t直流电弧炉喷吹过程的优化模拟 [J]. 钢铁, 2022, 57(2): 46-53.
[14]
王先扬, 胡淏, 谢鑫, 吴晨辉, 龙木军, 陈登福. 大方坯六流中间包少流浇注时钢液的流动行为 [J]. 连铸, 2022, 41(2): 25-34.
[15]
李向龙, 冯胜强, 张志霄, 武光君, 张佩, 屈天鹏. 连铸坯拉速对结晶器卷渣现象的影响 [J]. 连铸, 2022, 41(2): 100-108.