特殊非对称型12流35t中间包的水模拟试验和控流装置的优化

通过几何相似比1:3的水模型试验分析了钢厂特殊非对称型12流200 mm×285 mm铸坯的35 t中间包的结构特点,得出原中间包不对称度较大,结构不合理,整体混匀效果和各流的一致性较差,需要设计有效的控流装置以改善其内部流动。水模拟结果表明,通过所设计的相对较大的冲击区和两个导流孔的优化方案,使得中间包的整体混匀效果和各流一致性都得到明显改善,其总体死区比例相对原型的27.96%降至8.94%;其各流平均停留时间的标准差降低74%。

12流小方坯6流中间包结构优化的数值模拟和冶金效果

利用数值模拟对宣钢12流150mm×150mm连铸机的35 t 6流中间包的三维流场、浓度场和温度场进行研究,得出了最佳控流装置挡渣墙孔径120 mm,水平偏角5°,竖直仰角5°。应用结果显示,优化结构中间包的流场明显改善,各流的流动特性趋于一致,钢液对第6流塞棒的冲击减轻,各流最大温差由原先的10 K降低至4K。且连浇时间由原先的20h延长到26h。

12流小方坯中间包示踪剂传输及异钢种混浇结果分析

针对中间包异钢种混浇现象,以某厂12流中间包为研究对象,采用数值模拟方法,以中间包稳态流场为基础,通过脉冲和持续加入示踪剂的方式,模拟中间包流场演变和异钢种混浇过程。采用流出百分比的分析方法,计算各流示踪剂开始流出中间包的时间和流出量;并以新旧钢水浓度差值比例达到20%~80%作为钢种转换的标准。经计算,在脉冲加入和持续加入示踪剂时,边部水口5、6浓度开始变化时间远长于水口1-4,差异显著。1-6流的过渡坯长度分别为52.127 m、68.040 m、66.411 m、72.011 m、87.174 m、88.702 m。水口1-6浓度达到80%时(即达到新钢种成分要求),共累计浇注钢水质量分别为104.152 t、134.244 t、133.925 t、147.715 t、200.698 t、247.135 t,边部5-6两流需要大于一包钢水重量(150 t)才能达到新钢种要求。12流中间包在混浇时各流存在较大差异,在生产时应针对各流采取不同过渡坯判别标准。