連鑄過程內(nèi)鋼液流動行為及控制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、中間包和結(jié)晶器都是連鑄過程中重要的冶金反應(yīng)器。本文采用數(shù)值模擬方法研究了非對稱中間包內(nèi)鋼液流動行為和電磁攪拌情況下圓坯結(jié)晶器鋼液流動行為。在CFX軟件中分別采用標準κ-ε湍流模型、RNGκ-ε湍流模型、κ-ω湍流模型建立數(shù)學模型,模擬計算中間包的流場和RTD曲線,采用平均停留時間曲線來分析中間包流體流動特性。
  不同湍流模型下連鑄中間包的流場結(jié)果表明,κ-ω模型得到的中間包流場較其它兩個模型會得到更明顯的回流區(qū),液面速度最大,比

2、標準k-ε模型的0.051m/s大14.0%,比RNGκ-ε模型的0.043m/s大32.9%。κ-ε湍流模型計算得到的平均停留時間最長,且最長可達452.8s,死區(qū)體積比率最小,其值為2.2%。
  在圓坯結(jié)晶器計算中,利用有限元方法,通過求解得到圓坯結(jié)晶器內(nèi)的感應(yīng)電流和電磁力的分布,對不同勵磁電流強度和不同勵磁電流頻率下的電磁場進行了研究。然后將電磁力作為源項加入動量方程中,求解有無電磁攪拌條件下的圓坯結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流場,分析

3、電磁攪拌器的不同安裝位置對圓坯結(jié)晶器流場的影響。
  對于圓坯結(jié)晶器,電磁攪拌過程產(chǎn)生的磁場是旋轉(zhuǎn)磁場,磁感應(yīng)強度隨線圈勵磁電流強度增加而增大,隨勵磁電流頻率增加而減小。結(jié)晶器處加電磁攪拌對結(jié)晶器內(nèi)流場影響比較大。影響的區(qū)域主要集中在攪拌器及其下方很長的一段區(qū)域內(nèi)。相對于無電磁攪拌情況,電磁攪拌后的液面最大徑向速度增大了一個數(shù)量級,液面最大切向速度增大了兩個數(shù)量級。電磁攪拌器安裝位置的合理選擇直接影響到鑄坯質(zhì)量的改善,不同的攪拌器

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