张浩--对中间包渣层流动状态的数值模拟资料.pdfVIP

学校代码： 10128 学 号： 201220411064 本科毕业论文 英文文献翻译 题 目 ： 中 间 包 渣 层 流 动 状 态 的 数 值 模 拟 学 生 姓 名 ： 张 浩 学 院 ： 材 料 科 学 与 工 程 系 别 ： 材 料 与 冶 金 工 程 专 业 ： 冶 金 工 程 班 级 ： 冶 金 1 2 - 1 指 导 教 师 ： 路 焱 讲 师 二 〇 一 六 年 六 月 内蒙古工业大学本科毕业论文英文文献翻译 中间包渣层流动状态的数值模拟 (Numerical Simulation on the Flow State of Dross Layer in Tundish) 李超雄,刘飙,朱宏宇.安徽工业大学冶金与资源学院,马鞍山 243002 摘 要 在中间包内，浮渣层的流动状态不仅影响钢液的氧化,而且还直接关系到夹 杂物的上浮与吸附,还涉及钢中夹带的微夹杂物。在研究中,受到 VOF(流体体积函 数)的方法,装料和正常铸造过程被数值模拟,两个结构的中间包模型被创建。结果 表明,流量控制对渣层的稳定性和渣夹带的可能性具有重要影响。改进后的结构 模型可以有效地稳定浮渣层,并减少夹带的风险。在夹杂物的去除中它扮演着一 个重要的角色，并可以增强钢水的清洁度。 关键词：中间包；保护渣；流动状态；包容；数值模拟 1 内蒙古工业大学本科毕业论文英文文献翻译 正 文 近年来，在许多钢板表面检测到一些夹杂物，这些夹渣物的成分和中间包中 保护渣是一样的[1]。一些研究[2]也表明,在超低碳钢中 60%的表面缺陷是由保护渣 夹带造成的。由此可见,板坯缺陷很大程度上由于夹带引起的。因此,为了提高钢 的纯净度和优化夹杂物上浮的过程,有必要清楚钢液的流动状态和中间包中的保 护渣。当正常铸造或更换一个更大的中间包时,由于从铸口注入的钢液的强大的 惯性和冲击，会导致钢液剧烈的逆转。尽管有各种减速流和抑制流控制设备,但 是钢液的逆转和在垂直方向的影响不能完全被消除。为了钢液表面的冷却和固化, 浮渣层似乎相对稳定。然而,在钢铁和浮渣的接口,有暗流涌动。实际上，中间包 的表面流是典型的伴随接口移动的非稳流。中间包结构和高温环境不利于观察动 态特性,因此数值模拟是特别的合适。 通过数值模拟，郭俊宇，张杰宇等人[3]已经研究出大坝的高度，堰坝的深度 以及坝和堰之间的距离对于中间包内钢液波动系统的影响。岳丽芳等人[4]已经研 究了在排空和填满的中间包内自由表面和速度场的变化。在这篇文章中,使用了 VOF(流体体积函数)的方法，浮渣层顶部的状态和中间包内钢液流动在装料和连 铸过程中被模拟,两个中间包的结构模型正在被创建。其目的是为了研究界面的 分布和流动状态。本文对为了生产高纯净钢提供了关于建设中间包的参考。 1.控制方程 流体体积函数（VOF）的方法由美国学者赫特和尼科尔斯等[5]在 MAC 方法 的基础上提出。它是专为两个或更多的不混溶流体设计的定格技术。在流体体积 函数（VOF）模型中,每个计算单元中的每个流体的体积分数在整个域中被追踪。 为了便于研究,应用以下假设:冷却和固化的浮渣层被忽略,以及浮渣总是处于流 动状态。 流体体积函数（VOF）计算中使用的控制方程如下: ?a Sa n 体积分数方程 q ? q 1 : ? v ??aq ? ? ??m? pq ? m? qp ? (1)