六流大方坯中间包内钢液流动、传热及夹杂物去除的数理模拟研究
包钢精炼炉(LF)钢液流动影响的数值物理模拟研究的开题报告
包钢精炼炉(LF)钢液流动影响的数值物理模拟研究的开题
报告
一、选题背景
包钢精炼炉（LF）是一种重要的钢铁冶炼设备，其作用是在转炉出钢前对钢水进行再加工，以去除钢水中的气体夹杂物和过剩的杂质，提高钢水的质量。
钢液在LF中的流动状态对于炉操作效果及炉内反应速度、温度分布等具有重要的影响。
因此，对
钢液的流动规律进行数值模拟研究，具有重要的现实意义。
二、研究目的
本研究的目的是利用数值方法，对包钢LF内钢液的流动进行模拟研究，并通过
研究钢液在LF中的流动规律，探究LF炉操作中可能存在的问题，优化炉内操作流程，提高钢水质量。
三、研究内容
1.钢液流动方程及模型的建立
对LF炉内钢液流动的基本方程进行推导和建模，选择合适的模型。
2.数值模拟方法的选取
根据不同的情况选取不同的数值模拟方法，比如：有限元方法、有限体积方法、有限差分方法等。
3.试验数据的分析
通过分析试验的数据，了解当前的LF操作流程及可能存在的问题，为数值模拟
研究提供数据支持。
四、预期成果
通过数值模拟方法，研究包钢LF内钢液的流动规律，得到LF内钢液流动的流线图、压力分布图等结果，并分析结果，从而得出相关结论，为优化LF炉操作流程提供参考。
同时还可以提出进一步的研究方向和建议。
五、研究意义
本研究对于了解钢液在LF炉内的流动规律，提高LF操作流程的效率和钢水质量具有积极的促进作用，具有重要的实用价值。
此外，本研究利用数值方法进行模拟研究，也为类似问题的研究提供了方法和思路。
底吹气中间包内钢液流动及夹杂物去除模拟研究
（ １北 京 科 技 大 学 冶 金 与 生 态 工 程 学 院 ， 京 １０ ８ ； 北 ０ ０ ３ ２青 岛钢 铁 集 团 公 司技 术 中 心 ， 岛 ２ ６４ ） 青 ６ ０ ３ 摘 要 通 过 ４ 中问 包 的 １３ 模 型 实 验 ， 小 方 坯 连 铸 ６流 中 间 包 内钢 液 的 流 场 进 行 了 测 定 ， 究 了 ５种 ０ｔ ：水 对 研
Ｌｉ ｕ ｄ Ｓ ｅ ｌｉ ｎｄ ｓ ｔ ｔｏ ｓ Ｂｌ ｗｉ ｇ ｑ ｉ ｔ ｅ ｎ Ｔｕ ｉｈ ｗｉｈ Ｂｏ ｔ ｍ Ｇａ ｏ ｎ
Ｌ ａ ｂ ｎ ，Ｃｈｅ ｅ ｑ ｎ ， Ｃｕ ａ ｚ ｏ ，Ｗ ａ ｇ Ｇｕ ｎ ｓ ｕ ａ ｄ Ｇａ ｎ ｂ ｎ ｉＸｉｏ ｉ ｇ ｎ Ｗ ｉｉｇ ｉＨｕ ｉｈ ｕ ｎ ａ ｇ ｈ ｎ ｎ ｏ Ｙｏ ｇ ｉ
ｂｒ ａ ｈｅ ｂｕ ｂｌｓ ｔ ｏ ｉ ｓ ｅ ｓ ｎａ ｌｂ ｂｂ ｅ ｅ ｋ ｔ ｂ ｅ ｏ ｆ ｒ ｌｄｉｐ ｒｅ ｓ ｌｌ ｕ ｌ ｓ．ｐ ｏ ｌ ｔ ｎｃｕ ｉｎｓｆｏ ｔｎ ｐ ａ ｅ ｅ ｔｉ ｃｕｓｏ ｓ ｒ ｍｏ ｉ ｇ ｅ ｆｃ ： ｌ ｒ ｎ ｏｅ ｉ ｌ ｓｏ ａｉ ｇ ｕ ｎｄ ｇ ｔ ｂ ｓ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｖ ｎ ｆｅ ｔ ｌ ｔ ｅ ｇ ｓ ｂｏｗｉ ｔａ ｅ ｔ ｅ ｅ ｒｆｏ ｎ ｚ ｌ ｎｄ ｎｅ ｈ ａ ｌ ｎｇ ａ ｒ ａ ｂｅｗｅ ｎ ｎ ａ ｗ ｏ ｚｅ ａ ｌｄ． ｆｏ ｎ ｚ ｌ Ｓ ａ ａｌ ｂ ｅ ｔ ｍ ｐ ｏ ｅ ｆｏ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓ，ａ ｈｉ ｌ ｌ ｗ ｏ ｚｅ ｉ ｖ ｉａ ｌ ｏ ｉ ｒ ｖ ｗ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｌ ｔｔ ｓ ｓｔ ａｉ ｎ ｔ ｅ ｆｏ ｃ ｄ ｔｏ ｆｌｑ ｄ ｉ ｅ ｔｂ ｈｅ ｅ ｕ ｉ ｎ ｒ ｎｏ ａ ｔｎｅ ｒｎｏ ｚｅ ａｅ ｓｌ ｗｅ ：ａ ｈ ａ ｌ ｗｉ ｇ ａ ｒ ｉｕ ｔｏ ｈ ｗ ｏｎ ｉｉ ｎ ｏ ｉ ｕｉ Ｓｂ ｓ ｕｔｔ ｎ ｌ ｓｏ ｅ ｌｖ ｌａ ａ ｚ ｌ ｒ ａ ｉ ｏ ｒ ｎｄｔ ｅ ｇ ｓｂ ｏ ｎ ｔａ — ｌ
本科科研训练论文连铸中间包内夹杂物的去除
（二 〇 一 四 年 十 二 月本科科研训练论文 题 目：挡墙对板坯连铸中间包流场的影响研究 学生姓名：王卫卫 学 院：材料科学与工程学院 系 别：材料与冶金工程 专 业：冶金工程 班 级：冶金11-2 指导教师：路焱教授摘要在相似理论的基础上，通过中间包水模型试验，研究了距包底不同高度和距水口冲击区不同距离时挡渣墙对中间包流场参数的影响。
结果表明，设置挡渣墙有利于延长钢液在中间包内运动轨迹，峰值时间提高40.9%，但是，死区体积比增加6.2%; 挡渣墙距离水口冲击区1680mm，下端距中间包包底400mm时，有利于控制死区体积比，同时有效发挥其控制大型夹杂物进入浇注区的作用。
关键词: 中间包; 水模型; 挡渣墙; 流场; 死区AbstractThe effect of slag wires with different heights from the bottom and different positions from the poring zone was investiga-ted by a water model experiment in this paper.The results show that a slag wire contributes to extending the residence time in tundish and the peak time increases by 40.9% ，however，the dead zone in tundish increases by 6.2% ，too．The water model experiment proved that installation of a slag wire which is 1680 mm distance from the impact zone and 400 mm from the bottom is sufficient to suppress the dead zone in tundish and inhibit large inclusions entering the pouring zone．Key words: tundish，water model，slag wire，fluid flow，dead zone引言随着对钢洁净度要求的不断提高，中间包作为钢液凝固前所经过的最后一个耐火材料容器，对钢的质量有重要影响。
炼钢中间包内钢液流动的水模拟试验
中间包内钢液流动的水模拟试验1 水模型的建立理论依据即相似原理。
中包水模一般只考虑Fr数相等，Re处于同一自模化区（即第二自模化区Re＞104-105）。
即： (Fr)模型=(Fr)原型Re模型＞104-105Re原型＞104-105(按板坯连铸机2000*250，拉速0.9m/min计算，Re原型和1/2尺寸的模型Re 均在第二自模化区)一般取模型与实物的几何比例因子λ为1/2，由公式u 2m /gLm= u 2r/gLr可推导出液体流量比：Q液m /Q液r= umL2m/ urL2r=λ5/2=0.177液体速度比：um / ur=λ1/2 =0.707模型与实际的吹气量比值可通过修正佛路德准数即Fr’来确定：Fr’=ρg u g2/(ρl－ρg)/gL气体流速比：u气m / u气r={ρgr×(ρlm-ρgm) ×L m/[ρg m×(ρlr-ρgr) ×L r]}1/2=0.316气体流量比：Q气m /Q气r =(lm/Lr)2×(u气m/ u气r)=0.079λ：水模型与实际钢包几何比例；m：模型；r：实际钢包；u：流体速度；g ：重力加速度；L：特征长度；Q：液体流量；：密度；模型与原型的各参数比见下表：模型与原型主要参数计算结果见下表：2 试验方法本实验采用刺激—响应试验。
其方法是：在中间包注入流处输入一个刺激信号（饱和KCL溶液），信号一般使用示踪剂来实现，然后在中包出口处测量该输入信号的输出，即所谓响应，从响应曲线得到流体在中包内的停留时间分布（即RTD曲线）。
主要测定仪器为：电导仪；流量计，示踪剂采用饱和的KCl溶液，计算机数据采集处理系统（见图1）。
图1 DJ800导电率采集系统试验装置图如图2 。
图2 实验装置图1—钢包； 2—加示踪剂漏斗； 3—阀门； 4—中间包；5—塞棒； 6—电导电极；7—流量计；8—电导仪； 9—数据采集板； 10—计算机数据处理终端； 11—透气砖通过RTD曲线计算以下参数，反映中间包内流场流动情况滞止时间t p：中间包出口开始出现示踪剂时间。
连铸中间包内流场与夹杂物运动的数值模拟
Typical compositions moltenslag in 1813K
Al2O3 2480
计算夹杂物颗粒运动时，当其运动至自由表面 时，认为夹杂物已经浮出液面或者被液面覆盖剂所 吸收；当其运动至壁面（包括矮墙） ，认为夹杂物 被壁面反射；当其运动至水口出口时，认为其随钢 液流入结晶器。
3
数值计算结果分析
⎞ ⎟ + G − ρε ⎟ ⎠
（3）
湍流耗散（ε）方程：
2011 年第九届全国连铸学术会议
ρU j
∂ε ∂ = ∂x jபைடு நூலகம்∂x j
⎛ μ eff ∂ε ⎜ × ⎜σ ⎝ ε ∂x j
⎞ C1εG − C 2 ρε 2 ⎟+ ⎟ k ⎠
（4）
G = μt
∂U j ⎛ ∂U i ∂U j ⎜ + ∂xi ⎜ ∂ ∂xi x ⎝ j
表1 Table 1
各符号含义及单位 符号 ε T g G keff Cp 参数含义 湍动能 耗散率 钢液温度 重力 加速度 湍动能 产生率 有效传热系数 比热容 经验常数,普遍 采用以下推荐 值：C1=1.43， C2=1.93， Cd=0.09， σk=1.0，σε=1.3 单位 J/(kg·s) K m/s2 / W/(m2·K) J/(kg·K)
包的流场、夹杂物的运动以及不同粒度、密度夹杂物的去除率。结果表明，中间包内设置一定的控流装置能够明 显改善钢液的流动，提高夹杂物的去除率，尤其对小粒度夹杂物去除率的影响尤为显著。 关键词：中间包；夹杂物；控流装置；矮墙；去除
Mathematical Simulation of Steel Flow and Movement of Inclusions in Continuous Casting Tundish
六流方坯中间包流场的物理模拟和冶金效果
六流方坯中间包流场的物理模拟和冶金效果
齐新霞;包燕平
【期刊名称】《钢铁研究学报》
【年(卷),期】2006(18)1
【摘要】通过在中间包内砌筑墙和坝,改变中间包内钢水的流动状态,对安阳钢铁集团有限责任公司六流方坯中间包内部结构进行优化设计,建立良好的中间包流场和温度场,解决了该厂连铸生产过程中的漏钢、套眼等问题,为降低钢水过热度、提高钢水可浇性、促进夹杂物上浮及开发新产品奠定了基础。
【总页数】5页(P11-15)
【关键词】方坯;连铸;中间包;物理模拟
【作者】齐新霞;包燕平
【作者单位】安阳钢铁集团有限责任公司技术中心;北京科技大学冶金与生态工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TF769.2
【相关文献】
1.六流小方坯中间包流场优化水模研究 [J], 钱凡;杨文刚;马天飞;于建宾;刘国齐;马明锴
2.4流大方坯45t中间包流场的物理模拟和冶金效果 [J], 安航航;韩传基;陶金明;司马锦;孙彦辉;李博
3.五流大方坯中间包控流装置优化的数值和物理模拟 [J], 罗荣华;倪红卫;张华;赵中福;陈迪庆
4.六流方坯中间包内流场的数值模拟及优化 [J], 许长军;胡小东;艾新港;胡林;柳洪义;王欣;陈兴伟
5.12流小方坯6流中间包结构优化的数值模拟和冶金效果 [J], 韩传基;安航航;季维;李富帅;陶金明;王剑峰;贾建平
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中间包控流装置对夹杂物去除影响的数值模拟
中间包控流装置对夹杂物去除影响的数值模拟彭继华;刘鲁宁;兰岳光【摘要】依据某钢厂大方坯连铸机六流中间包工艺参数,采用数值模拟方法分别对原有控流装置和改进方案中间包非等温条件下,钢液中夹杂物运动轨迹和去除率进行研究.通过模拟结果对比分析发现:改进的控流装置能较大程度改善中间包流场形态,中间包内夹杂物去除率显著提高.研究结果已付诸实际应用,使用效果良好.【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》【年(卷),期】2011(030)003【总页数】4页(P199-202)【关键词】大方坯连铸机;中间包控流装置;夹杂物去除;数值模拟【作者】彭继华;刘鲁宁;兰岳光【作者单位】内蒙古科技大学高等职业技术学院,内蒙古包头014010;太原通泽重工有限公司,山西太原030000;包钢钢联股份有限公司炼钢厂,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TF777.2在连铸坯生产过程中，铸坯洁净度主要取决于钢液进入结晶器之前的处理过程.中间包是钢液进入结晶器前最后一个冶金容器，钢液在中间包内的流动特性直接影响中间包去除夹杂物的能力及各流出口处钢水温度.中间包内钢液的流动状态与速度分布取决于中间包及其内部控流装置的结构，研究中间包控流装置对中间包内流体流动状态与分布的影响，其成果的应用有利于提高中间包内钢水纯净度，提高铸坯内部质量.本文利用商用CFD软件对中间包流场、夹杂物运动轨迹进行模拟，研究了控流装置对中间包流场、夹杂物去除情况的影响，提出了中间包控流装置的改进方案. 某厂六机六流大方坯连铸机铸坯断面尺寸为280 mm×380 mm，工作拉速为0.7 m/min，过热度控制范围15～25℃.本文以该连铸机六流中间包为研究对象，分别建立了原有中间包控流方案和优化控制方案模型.为了提高计算效率，根据中间包结构的对称性，以中间包T型口中心面为对称面，取中间包1/2体积为研究对象，进行中间包流场、温度场及夹杂物运动的耦合计算.中间包结构如图1所示. 图2为原有中间包结构和改进中间包模型图.原有控流装置为导流隔墙，而优化中间包在中间包内增加挡墙和坝.根据中间包内钢液物性特征及其流动特点，做如下假设［1，2］:(1)钢液为不可压缩的粘性流体;(2)生产过程中，中间包液位稳定，不考虑表面渣层的影响;(3)钢液中的夹杂物颗粒为球形.由于夹杂物体积很小，忽略其对总体积及各项体积分数的影响;(4)钢液流动对夹杂物运动产生影响，而夹杂物对钢液运动的影响被忽略;(5)夹杂物的运动采用随机运动模型进行描述.(1)连续性方程(2)动量方程(3)能量方程(4)湍流模型湍动能κ方程:湍流耗散率ε方程:(5)夹杂物运动随机运动模型［3］式中，ρ为钢液密度，kg/m3;Ui为流场时均速度，m/s;xi为以张量表示的方向;Uj 为流场时均速度，m/s;xj为以张量表示的方向;P为压力，Pa;μeff为有效黏度系数;β为体膨胀系数，1/℃;ΔT为过热度，℃;g为重力加速度，m/s2;t为时间，s;H 为焓，kJ;κeff为有效传热系数;T为钢液温度，℃;κ为流体湍动能，m2/s2;G为湍动能产生率;ε为流体的湍动能耗散率，m2/s2;μ为动力学黏度，N·s/m2;μt为湍流黏度系数;C1，C2，Cd，σκ，σε为经验常数;uci为颗粒的时均速度，m/s;ui为流体的脉动速度，m/s;FD为曳力，N;CD为曳力系数;μ0为钢水黏度，Pa·s;ρc为夹杂物颗粒度的密度，kg/m3;D c为夹杂物颗粒的直径，m.(1)中间包入口、出口速度由拉速及铸坯断面根据连续性方程确定，入口速度为1.5 m/s，中间包钢液温度为1 775 K.(2)中间包壁面采用无滑移边界.在自由表面，忽略渣层的影响，将其视为一个稳定不动的平面.(3)钢液密度是温度的函数，ρ=8 523－0.835 8T［4，5］.(4)通过中间包上表面及中间包壁面的热流为常数，分别为:表面渣层10.0 kW/m2;底面1.4 kW/m2;纵向包壁3.0 kW/m2;横向包壁3.0 kW/m2.(5)夹杂物运动过程中边界条件为:夹杂物从入口释放，速度与钢液相同;密度为3 500 kg/m3;在壁面，夹杂物不能全部被吸附，吸附的稳定性与Vander Waals力、壁面剪力、颗粒大小及壁面粗糙度等有关;钢液自由表面为捕获界面.壁面对20，60，100μm三种粒径夹杂的吸附率按表1设定.钢液中夹杂物尺寸一般在1～100μm左右，尺寸大于100μm的夹杂物容易上浮去除，在钢液中很少残留.因此，在数值模拟中对0.7 m/s拉速下，20～100μm粒径的夹杂物颗粒进行数值模拟，钢水中夹杂物初始数量取100个进行模拟研究.夹杂物去除率按去除的夹杂物个数占夹杂物总数比率计算.中间包内不同控流装置流场模拟结果如图3所示(所取截面为各水口所在剖面).从图3可以看出，原方案中由于导流孔的作用，钢液流股由冲击区流出后冲向中间包液面，流动的速度较大，其对中间包液面下游钢液流动扰动较大，改进中间包控流装置后，钢包注流冲击形成的强湍流区被限制在中间包T型口内，且湍流区变小，钢液从冲击区流出后钢液整体向上运动，速度较小，中间包液面受到的冲击小，下游钢液流动变得更加平稳.从钢液流动特性看，原控流装置中间包内流动有利于小颗粒夹杂物碰撞长大，但中间包下游过强的湍流不利于夹杂物上浮;改进中间包控流装置后，钢包注流冲击形成的强湍流区被限制在中间包T型口内，且湍流区变小，钢液流动相对稳定，中间包钢液表面流动区域扩大，更利于夹杂物上浮去除.因各粒度夹杂物的分布形式基本相同，本文仅给出20，60，100μm三种粒径夹杂物颗粒的轨迹分布.图4，5为原有控流装置和采用堰坝组合控流装置的中间包夹杂物运动轨迹图.从图可以看出，原有控流装置采用导流隔墙控流模式，中间包内钢液在注流区得到比较充分的混合，钢液通过导流孔后向上表面流动，增加了钢液的混合，为夹杂物碰撞长大和去除提供了机会.但是，钢液通过导流孔后速度比较大，容易造成卷渣，并且导流孔的斜度使钢液呈S形流动，钢液混合不完善.采用改进方案后，由于改变了中间包后部的流动状态弥补了导流隔墙的缺点，钢液越过坝后速度较小，不会发生卷渣现象，并且使钢液垂直向中间包液面流动，使钢液混合更加均匀，大部分夹杂物被隔离在挡墙内，随着强烈的湍流碰撞长大并上浮去除，少量夹杂物随钢液越过坝后向液面流动.由于钢液越过坝后以较小的速度流向液面并在中间包后方形成环流，增加了夹杂物的停留时间，夹杂物去除率也明显提高.通过模拟得到两种工况下不同尺寸夹杂物的去除率如表2所示.从表2数据可知，原有控流装置下中间包内夹杂物总去除率达到64.9%.采用改进方案后，由于改变了中间包后部的流动状态，各尺寸级别夹杂物的去除率均有显著提高，夹杂物总去除率提高到了71.7%.(1)对中间包夹杂物运动轨迹进行数值模拟研究，能够估算中间包中夹杂的去除率.(2)改进的中间包结构有利于钢液的混合，促进了夹杂物上浮.采用改进的中间包方案后，各尺寸级别的夹杂物去除率得到提高，夹杂物总去除率由64.9%提高到了71.7%.【相关文献】［1］ Joo S，Guthrie R IL.Inclusion behavior andheat transfer phenomena in steelmaking tundish operation［J］.Metallurgical Transactions.1993，24(B):767-777.［2］ Singh R K，Paul A，Ray A.Modelling of Flow Behaviour in Continuous Casting Tundish［J］.Scandinavian Journal of Metallurgy，2003，32:137-146.［3］朱苗勇，萧泽强.钢的精炼过程数学物理模拟［M］.北京:冶金工业出版社，1998.65-68. ［4］程乃良，朱苗勇，萧泽强.非等温双流连铸中间包内钢液的流动与传热特征［J］.钢铁，2001，36(10:23-25.［5］彭世恒.中间包等温和非等温过程的基础研究和数值模拟［D］.长沙:中南大学，2000.。
板坯连铸中间包中夹杂物运动的模拟
板坯连铸中间包中夹杂物运动的模拟
刘光明;毕学工;金焱;李宏玉;叶琛
【期刊名称】《铸造技术》
【年(卷),期】2011(32)5
【摘要】中间包现在已成为去除夹杂物的一种精炼装置。
通常在中间包内安装上下挡墙来改变流体流动和夹杂物的运动轨迹,提高夹杂物的去除率。
利用软件进行模拟计算研究中间包内上下挡墙之间的距离,以及到入水口的距离对夹杂物去除的影响,从而合理地设计中间包内上下挡墙,使夹杂物去除达到最佳的效果。
计算结果表明,上挡墙到入水口的距离和夹杂物的去除率间关系不明显,受到其他因素较大的影响;下挡墙与入水口越远,明显对夹杂物的去除越有利。
上下挡墙之间的距离对夹杂物的去除没有明显规律性的影响。
【总页数】4页(P684-687)
【关键词】中间包冶金;流体流场;数理模拟;夹杂物去除率
【作者】刘光明;毕学工;金焱;李宏玉;叶琛
【作者单位】武汉钢铁(集团)股份公司炼钢总厂;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG249.7
【相关文献】
1.连铸中间包钢液中夹杂物颗粒运动轨迹的数值模拟 [J], 张邦文;李保卫;刘中兴
2.唐钢中薄板坯连铸中间包流场数值模拟 [J], 杨晓江;赵铁成;赵毅
3.连铸中间包钢液中凝聚态氧化铝夹杂物运动行为的数值模拟 [J], 王耀;李宏;郭洛方
4.FTSC薄板坯连铸中间包内流场及夹杂物运动轨迹的数值模拟 [J], 张彩军;赵铁成;艾立群
5.连铸中间包内钢水夹杂物运动行为的数学模拟 [J], 赵连刚;刘坤
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六流T型中间包夹杂物去除行为的数值模拟
六流T型中间包夹杂物去除行为的数值模拟
祝航航;王敏;姚骋;包燕平
【期刊名称】《中国冶金》
【年(卷),期】2022(32)8
【摘要】以41 t圆坯连铸中间包为研究对象,运用ANSYS软件,结合流动模型、拉格朗日离散相模型模拟钢液流动和夹杂物行为。
通过用户自定义函数为中间包钢渣界面的边界条件设置了一种新的判定标准,即根据夹杂物的受力情况判定夹杂物上浮去除或进入钢液。
通过数值模拟计算中间包出口处夹杂物数密度,并与工业试验结果对比,发现新的判定标准较传统的捕捉(trap)边界条件具有更高的计算精度。
基于上述模型计算了稳态浇铸过程中间包内不同粒径氧化铝夹杂物的上浮时间、上浮位置及去除率。
上述结果为更好地研究中间包内夹杂物行为提供了支撑。
【总页数】9页(P89-97)
【作者】祝航航;王敏;姚骋;包燕平
【作者单位】北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室;北京科技大学金属冶炼重大事故防控技术支撑基地
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.中间包控流装置对夹杂物去除影响的数值模拟
2.控流装置对中间包夹杂物运动行为的影响
3.单流中间包底吹氩气去除夹杂物的数值模拟研究
4.六流中间包夹杂物去除的物理与数学模拟实验研究
5.非对称二流中间包夹杂物碰撞长大行为研究
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大方坯六流中间包控流装置优化的数值模拟研究的开题报告
大方坯六流中间包控流装置优化的数值模拟研究的开题报告一、选题的背景和意义大方坯六流中间包控流装置是冶金工业中重要的设备之一，其主要任务是对钢水进行过渡、过滤、升温和调质等一系列处理，以保证钢水质量，为后续的铸造和轧制提供优质的原材料。
其中，控流是中间包装置的一个关键环节，主要通过控制钢水的流动速度和方向来达到调控钢水温度和成分的目的，在后期的生产中具有重要的作用。
然而，传统的控流装置存在着一些缺陷，如流道设计不合理、控流效果不稳定等问题，这些问题导致了钢水的成分和温度控制不当，从而影响了钢水的质量，甚至导致了产品的次品率增加。
因此，优化大方坯六流中间包控流装置的设计是提高钢水质量和产品质量的关键措施之一，也是当前冶金工业亟待解决的问题。
二、选题的研究内容和方法本次研究的内容是针对大方坯六流中间包控流装置进行优化设计，主要包括以下方面：流道设计、控流稳定性和影响因素等方面。
研究方法主要采用数值模拟的方法，使用计算流体力学（CFD）软件建立三维模型，并通过模拟钢水流动过程的流场和热场分布，分析当前控流装置的不足之处，并提出优化措施。
同时，对比不同的优化方案，选择最优方案进行实际应用，并对其进行验证和评估。
三、预期研究成果和意义本次研究的预期成果是通过数值模拟对大方坯六流中间包控流装置进行优化设计，并提出一系列可行的优化方案，使得控流装置能够更加合理、稳定地调节钢水的流动和温度，从而提高钢水和产品的质量。
此外，本次研究还可以为中间包控流技术的研究和应用提供新的思路和方法，促进冶金工业的发展。
四、可行性分析本题选取的研究对象具有典型性并且实用性强，其研究上具有一定的可行性。
通过前期的调研和文献梳理，可以得到一定的理论支撑。
同时，采用数值模拟的方法，可以对控流装置的优化方案进行快速、准确地验证，从而获得较为可靠的研究结果。
因此，本次研究是可行的，且具有实际应用的价值。