利用弯水口提高离心式中间包钢液旋流强度的研究

针对离心式中间包电磁驱动旋流强度不充分的问题,探讨在不增加外加能量或动力的情况下,利用弯水口将钢包内钢液的位置势能转化为水平出流动能以增强旋转室内钢液旋流强度的可能性．利用水模型观察实验,结合数值模拟手段,证明了弯水口注流可以增强离心式中间包旋转室内的旋流强度,在本研究条件下可以使最大速度值增加约15%．

离心式中间包流场的大涡模拟研究

为了研究离心式中间包的流动过程,采用大涡模拟（LES）方法针对3种不同情况,即（a）电磁力加直水口注流;（b）利用钢液的位能使用弯水口注流;（c）电磁力和弯水口注流共同作用,考察了影响旋流强度和中间包内流动结构的工艺参数.结果表明,LES方法可以成功模拟离心式中间包的三维湍流流场.与单纯电磁力或单纯弯水口相比,旋转电磁力和弯水口共同作用时可使水平面的旋流强度显著增强.在原有电磁力作用的基础上,使用弯水口注流可比原流场最大速度值增加约15%～19%.

外加静磁场离心式中间包的流场数值模拟

中间包的流动形态不仅影响钢液成分及温度的均匀,而且也直接影响夹杂物能否漂浮致钢渣层去除。本文以离心式中间包为对象,采用ANSYS CFX研究了均匀静磁场下中间包的流动形态。结果表明:在外加均匀静磁场情况下,中间包内钢液的流动变得更加稳定,有利于对自由液面波动的控制;随着坝高的增加,80%左右区域的自由液面波动会逐渐趋于零,采用较小的磁感应强度更有利于去除夹杂物。

中间包钢流控制与净化新技术

中间包内钢水的流动特性对钢水的净化有重要作用,介绍了中间包流场控制新技术,如湍流控制器、气幕挡墙、中间包吹气技术和离心式中间包技术等,合理的中间包结构设计可以改善内部流场,降低湍动能,延长钢液停留时间,有利于夹杂物的去除和钢水成分、温度的均匀。