雙流連鑄中間包內控流裝置的優(yōu)化研究.pdf

1、連鑄中間包位于鋼包與結晶器之間，不僅起到貯存和分配鋼液的作用，而且能進一步凈化鋼液、調節(jié)鋼液溫度和成分。在中間包內合理設置抑湍器、擋墻、擋壩、導流隔墻以及氣幕擋墻等控流裝置，能夠有效凈化鋼液?？亓餮b置對鋼液流動特性的影響隨控流裝置組合形式及分布位置的差異而不同。本文采用數(shù)值模擬和物理模擬相結合的方法來研究合適的控流裝置組合形式和分布位置，同時考察了鋼包長水口浸入深度、中間包熔池深度、通鋼量等操作參數(shù)對鋼液流動特性的影響規(guī)律。獲得的主要結

2、果如下:
　　(1)采用合理的“抑湍器+擋墻+擋壩”組合和布置，能夠有效改善鋼液流動特性。鋼液從大包長水口注入抑湍器后，在抑湍器側壁引導下上升至液面，然后朝窄面流去，遇擋墻下移，在擋墻下部經過，遇擋壩再次上浮至液面，繼續(xù)流向窄面。部分鋼液直接在中間包出口抽吸力作用下匯聚流出;部分鋼液到達窄面，沿窄面下降，繼而匯聚流出。在此過程中，由于擋墻、擋壩的設置，鋼液在中間包內的停留時間大為延長，使夾雜物能充分碰撞、長大并上浮至液面;抑湍器及

3、擋壩能夠引導鋼液產生上升流，促進夾雜物上浮去除。
　　(2)中間包底吹氬時，存在一個氣量范圍使鋼液流動特性較好。氬氣流量過小，不足以顯著影響鋼液流動路徑;氬氣流量過大，不僅會加快鋼液流速，縮短鋼液停留時間，而且可能引起渣金界面裸露、卷渣等現(xiàn)象的發(fā)生，造成鋼液污染。本研究中，優(yōu)化吹氬量范圍為1.18～2.36L/min。
　　(3)采用合理的“抑湍器+氣幕擋墻+擋墻+擋壩”組合和布置，亦能較大改善鋼液流動特性。鋼液自鋼包長水口

4、注入抑湍器，在抑湍器側壁及氣幕擋墻影響下上浮，遇擋墻阻擋繼而下沉，經過擋墻下部，遇擋壩上浮后，沿液面流向窄面，在塞棒及窄面附近受出口抽吸力影響匯出。鋼液流動路徑合理，有利于夾雜物上浮。氣幕擋墻置于抑湍器與擋墻之間，氬氣泡或者在擋墻靠近鋼包長水口側上浮至液面，或者通過擋墻后，在擋壩引導下上浮至液面，鋼液攜帶小直徑氣泡及夾雜物進入結晶器的幾率較小?？紤]氬氣泡對夾雜物的吸附，這種控流裝置組合和布置亦能夠有效凈化鋼液。
　　(4)操作參數(shù)

5、對鋼液流動特性有影響。在本文考察的浸入深度范圍(300～500mm)內，浸入深度為400mm時，鋼液流動特性較好;熔池深度在1140～1260mm時，熔池越深，流動特性越差;通鋼量在2.585～7.185t/min時，較大通鋼量(6.328t/min、7.185t/min)下，流動特性較好。
　　綜上所述，“抑湍器+擋墻+擋壩”的組合能夠有效改善鋼液流動特性;吹氬時存在一個優(yōu)化氬氣流量范圍，使鋼液流動特性較好，本研究中該氣量范圍為