底吹中间包内钢液及夹杂物运动特性的数模研究.pdfVIP

维普资讯 第29卷第 1期 武汉科 技大 学学 报 (一然 科 学 版 ) Vo1．29，No．1 2006年2月 J．ofWuhanUni．ofSet． Tech．(NaturalScienceEdition Feb．2OO6 底吹中间包内钢液及夹杂物运动特性的数模研究 张美杰．汪厚植，黄 奥，顾华志，刘定群 (湖北省耐火材料 高温陶瓷重点实验事 (武汉科技夫学)，湖北 武汉 ，430081) 摘要：根据某厂实际中间包的操作工艺参数，采用欧牡两流体模型和拉格郎日随机轨道模型，模拟计算采用湍 流控制器和气幕挡墙技术的中间包内的铜液流动特性及铜水中夹杂物的运动行为 研究结果表明，中间包底 部吹气过程可以有效地改善铜液的流动状态，消除短路流，起到中间包档墙的作用，并且增大夹杂物在中间包 内上浮排 出率，大大提高了铜水的清洁度 、 关键词：中间包；夹杂物 ；运动；数值模拟 中图分类号：TF7692 文献标志码：A 文章编号：1672—3090(2oo6)m 一0014—03 MathematicalSimulationofSteelFlow andInclusionMovement intheTundishwithGasBlowingattheBottom ZHANGMei-jie，WANGHouz·hi，HUANGAo，GUHIⅢ一zhi，LIUDing—qun (HubeiRefractoriesandHigh—IetnperatureCeramicsKey1~ahoratory， WuhanUnivel’sityofScienceandFechnology，Wuhan43008I，China) Abstract：Accordingtothestructureatl(]theoperatingparanlelersoftundishatacertainplant．Eulerianmulti． phasemodelandporousmediamodelareapplied：andthecharacteristicsofflow andmovementofinclusionin thetundishwithturbulent：einhibitoran({gasblowingattheboti(fillarcmathematicallysimulated．ItiSfound thatgasblowingatthebottom ，likeadam，haseffectivelychangedtilesteelflow，eliminatedtheshortflow， andincreasedtheinclusionremovalrate，bywhichsteelcleanlinesscanbeimproved． Keywords：tundish；inclusion；moving；numeriealsimulation 在中问包各种控流技术中，中问包底部吹气 动，模拟计算了底部吹气过程对中间包内钢液流 技术在超纯净钢精炼中的作用引起了冈内外广大 场 、夹杂物运动轨迹及去除率的影响。 冶金一r作者的广泛关注…。水模及数值模拟研 1 数学模型 究表明，在巾问包底部吹入惰性气体，能存中间包 内形成 “气幕挡墙”，改变中间包流动特性，有效 1．1 控制方程 地破坏短路流结构，增强混合效果，促进中问包内 采用欧拉一欧托两流体模型描述中间包内的 爽杂物的上浮去除 J。T业文验证实 ，中间包 气液两相流动，其中钢液作为主相，气体作为第二 底部吹气技术能够有效促进夹杂物的去除4j。 相。对每一相认为是三维稳定的湍流流动。描述 以往的数值模拟研究中 一，对吹气装置一透气砖进 两相流的基本方程包括液相和