八钢十机十流小方坯中间包流场优化与实践.pdfVIP

2016年第2期 新疆钢铁 总 138期 八钢十机十流小方坯中间包流场优化与实践 张怀忠 ，穆保安 ，黄正华 ，张建春2，刘旭峰 ，范正洁 (1新疆八一钢铁股份有限公司；2．宝山钢铁股份有限公司) 摘 要：文章介绍了应用三维湍流流动的数学模型及计算机模拟技术 ，对八钢十机十流小方坯连铸中间包流 场和温度场进行的数值模拟研究。通过研究找出最优的中间包内部控流结构，提高钢液在中间包内的平均停留 时间，减少各流间出口钢水温差。优化后的方案在42CrMoA钢的生产实践中取得了良好效果。 关键词： 数学模拟；连铸；中间包；流场 中图分类号：，I’F’777．3 文献标识码：B 文章编号：1672—4224(2016)02—0034—04 PracticeandOptimizationofFlow FieldinTundish of10-strand BilletContinuousCastinginBayiSteel ZHANGHuai—zhong，MUBao—an，HUANGZheng—hua，ZHANGJian—chun，LiuXu—f_eng。，FANZheng-jie (1．XinjiangBayiIronSteelCo．，Ltd．；2．BaoshanIronSteelCo．，Ltd．) Abstract： Intheresearch，theflowfieldsandtemperaturedistributionofmoltensteel10一strandtundishinBayiSteel wereinvestigatedbymahtematicalsimulation．Theconditionofflowofsteelinthetundishwithdifferentbamesperform a vitalroleinlengtheningtheresidencetimeofsteelanddecreasingtemperaturedifferencebetweenalltundishoutlets．On thisbasis．presentingsomeoptimizationprorgamsforhtetundish’Sconstruction．Thebestoptimizationprogram inpro— ductionpracticeofthe42CrMoA steelhas achievedgoodresults． Keywor~： mathematicalsimulation：continuouscasting；tundish；flowfields 中间包冶金最重要的两个功能是去除夹杂和调 重要的作用2[1。中间包流场的优化仅靠经验与实验进 整温度，中间包内流体流动特性对其内非金属夹杂 行研发，研发周期长、成本高，而且不易找到原因3J【。 物的上浮及均匀钢水温度起着至关重要的作用，合 计算机数值模拟的方法得到了快速的发展。文章介 理的控流装置是得到理想流动特性的关键保证 l1『。 绍应用数学模拟手段建立八钢五流中间包的三维数 八钢第一炼钢厂十机十流小方坯连铸机在 值模型，计算各种情况下中间包内钢液的流动、传 42CrMoA等优钢的生产过程中存在夹杂物超标的 热、平均停留时间等，从而找出最优的中间包内部结 问题，其中小方坯夹杂物总和多为2级。 构，提高钢液在中间包内停留时间，促使大颗粒夹杂 工艺流程：转炉一LF炉外精炼一5流中间包(2 上浮排除，改善连铸钢水、铸坯及最终产品的质量。 个中间包左右对称)一10流塞棒 自动浇注连铸。通 中间包主体框架不变，从左到右依次为 1、2、3、 过中间包内部结构的优化，应用数值模拟手段，模拟 4、5流。在此基础上提出两种控流优化方案(图 1)。 不同中间包 内