亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        板坯連鑄結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)研究

        2017-09-28 03:17:47張慧書吳國璽戰(zhàn)東平
        上海金屬 2017年4期
        關(guān)鍵詞:水口板坯結(jié)晶器

        張慧書 吳國璽 陳 韌 孫 野 戰(zhàn)東平 劉 越

        (1.遼寧科技學(xué)院冶金學(xué)院,遼寧本溪 117004;2.東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院,遼寧沈陽 110004)

        板坯連鑄結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)研究

        張慧書1吳國璽1陳 韌1孫 野1戰(zhàn)東平2劉 越2

        (1.遼寧科技學(xué)院冶金學(xué)院,遼寧本溪 117004;2.東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院,遼寧沈陽 110004)

        在實(shí)驗(yàn)室條件下,基于某廠實(shí)際水口結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)狀況重新設(shè)計(jì)了4種不同結(jié)構(gòu)的浸入式水口,然后采用1∶1的水模型對該廠600 mm×170 mm斷面板坯連鑄結(jié)晶器的流場特征進(jìn)行試驗(yàn),通過對比分析不同拉速下采用不同結(jié)構(gòu)浸入式水口時(shí)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場特征的變化情況,從而優(yōu)選出適合該廠的浸入式水口結(jié)構(gòu)。研究表明,在拉速≤1.6 m/min時(shí),采用底部形狀為凸底、出口傾角18°、側(cè)出孔尺寸為40 mm×60 mm的橢圓形水口,結(jié)晶器內(nèi)流場最為理想,即為最優(yōu)水口結(jié)構(gòu)。

        板坯連鑄 結(jié)晶器 浸入式水口 物理模擬 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        隨著冶金技術(shù)的發(fā)展,連鑄已經(jīng)成為鋼鐵生產(chǎn)中一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)[1]。由于結(jié)晶器處于板坯連鑄的核心地位,其內(nèi)部鋼液的流動(dòng)狀態(tài)會(huì)直接影響到連鑄機(jī)生產(chǎn)是否順利以及鑄坯質(zhì)量的優(yōu)劣。而浸入式水口在提高連鑄可澆性中起到至關(guān)重要作用,其使用效果直接決定著連鑄效率和鋼坯質(zhì)量[2]。因此,有必要對結(jié)晶器浸入式水口結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,以改善結(jié)晶器流場,提高鑄坯質(zhì)量[3- 7]。本文針對某鋼廠在連鑄過程中經(jīng)常出現(xiàn)的鋼水粘結(jié)、水口結(jié)瘤、鑄坯卷渣等問題,重新設(shè)計(jì)水口結(jié)構(gòu),采用物理模擬方法與原水口產(chǎn)生的流場狀態(tài)進(jìn)行比較,探究水口結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對結(jié)晶器內(nèi)流場的影響,對比分析獲得板坯斷面為600 mm×170 mm時(shí)的最優(yōu)水口結(jié)構(gòu),以達(dá)到提高鑄坯質(zhì)量、降低粘結(jié)發(fā)生幾率、提高連鑄作業(yè)率等目的。

        1 試驗(yàn)內(nèi)容

        1.1 試驗(yàn)裝置及原理

        水模型試驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示。試驗(yàn)采用1︰1有機(jī)玻璃模型進(jìn)行實(shí)物模擬設(shè)計(jì),以水模擬鋼液,以液態(tài)石蠟?zāi)M保護(hù)渣。利用DJ800浪高儀測量結(jié)晶器液面波動(dòng)情況,采用攝像機(jī)記錄實(shí)時(shí)流場狀況。根據(jù)相似原理,模型流動(dòng)和原型流動(dòng)應(yīng)保證力學(xué)相似,才能通過模型流動(dòng)規(guī)律來預(yù)測實(shí)際流動(dòng)狀況??紤]到鋼水流動(dòng)主要受慣性力和重力控制,所以模型設(shè)計(jì)只考慮幾何和動(dòng)力相似[8]。

        因模型比1∶1,所以:

        (1)

        式中:LS為原型線性尺寸;LM為模型相應(yīng)線性尺寸。

        取弗雷德準(zhǔn)數(shù)為決定性準(zhǔn)數(shù)。下標(biāo)M代表模型參數(shù),S代表原型參數(shù),則:

        FrS=FrM,即:

        uS2/g·LS=uM2/g·LM

        (2)

        流速相似比uM/uS,流量相似比QM/QS分別為:

        uM/uS=(LM/LS)0.5=(1/1)=1

        (3)

        QM/QS=(aM·bM·uM)/

        (aS·bS·uS)=1

        (4)

        式中:aM、aS—模型與原型結(jié)晶器寬度,mm;bM、bS—模型與原型結(jié)晶器厚度,mm。

        圖1 水模型試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Schematic of water model experimental device

        1.2 試驗(yàn)方案

        試驗(yàn)采用的浸入式水口出口為橢圓形,根據(jù)水口底部形狀(見圖2)、出口傾角(θ)、側(cè)出孔面積三個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù),重新設(shè)計(jì)了4種不同結(jié)構(gòu)的水口進(jìn)行水模擬試驗(yàn)。具體結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1,其中編號N1為該鋼廠原水口的相關(guān)參數(shù)。為了較好地區(qū)分卷渣程度,對不同的卷渣現(xiàn)象進(jìn)行分級,如表2所示,渣面狀態(tài)如圖3所示。

        圖2 浸入式水口底部形狀Fig.2 Bottom shape of SEN

        表1 浸入式水口的結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 1 Structure parameters of SEN

        表2 卷渣分級Table 2 Classifications of slag entrainment

        2 結(jié)果與分析

        2.1 水口底部形狀對流場的影響

        在板坯斷面尺寸為600 mm×170 mm、插入深度120 mm條件下,變化水口底部形狀即采用N1(原水口)和N2兩種水口進(jìn)行水模擬試驗(yàn),研究拉速變化(1.4、1.5、1.6 m/min)對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場特征的影響。圖4、圖5和表3分別為不同的水口底部形狀下,拉速對沖擊深度、平均波高和卷渣程度的影響。

        圖3 渣面狀態(tài)Fig.3 States of slag surface

        圖4 不同拉速下N1、N2水口的沖擊深度變化Fig.4 Impact depths of N1 and N2 nozzles obtained at different casting speeds

        圖5 不同拉速下N1、N2水口的平均波高變化Fig.5 Average wave heights of N1 and N2 nozzles produced at different casting speeds

        由圖4可以看出,在不同拉速下,N1水口的沖擊深度明顯大于N2水口,兩者的差值范圍在30~50 mm。沖擊深度的增加可減輕回旋區(qū)對彎月面的沖擊,減少漏鋼幾率,并減少液面保護(hù)渣的卷入。此外,由表3可見,N1水口的卷渣程度明顯優(yōu)于N2水口,僅出現(xiàn)液面波動(dòng)或偶有少量渣滴出現(xiàn),可防止液渣大量地卷入所引起的鋼中外來夾雜物的生成。由圖5可以看出,N1水口在不同位置的平均波高與N2水口相差不大。綜合比較,凹型水口N2的液面裸露程度明顯大于凸型水口N1,且在較低拉速時(shí)凹型水口就已發(fā)生較凸型水口嚴(yán)重的卷渣,因此可以得出底部凹型結(jié)構(gòu)的浸入式水口不適宜在該廠連鑄機(jī)上使用。

        表3 不同拉速下N1、N2水口卷渣程度的比較Table 3 Comparison of slag entrainment levels of N1 and N2 nozzles at different casting speeds

        2.2 出口傾角對流場的影響

        在板坯斷面尺寸為600 mm×170 mm、插入深度120 mm條件下,采用N1、N3和N4三種不同出口傾角的水口進(jìn)行水模擬試驗(yàn)。圖6、圖7和表4分別為不同水口傾角時(shí),拉速對沖擊深度、平均波高和卷渣程度的影響。

        圖7 不同拉速下N1、N3、N4水口的平均波高變化Fig.7 Average wave heights of N1,N3 and N4 nozzles produced at different casting speeds

        表4 不同拉速下N1、N3、N4水口卷渣程度比較Table 4 Comparison of slag entrainment levels of N1, N3 and N4 nozzles at different casting speeds

        由圖6可以看出,隨著出口傾角的增大,沖擊深度逐漸加深,從而引起液面波動(dòng)減小。由圖7可以看出,結(jié)晶器內(nèi)不同位置的平均波高也隨著出口傾角的增大而趨于平緩,特別是在1/2結(jié)晶器寬度處,N1和N3水口的平均波高在5~8 mm之間,N4水口明顯降低,在2.5~4.5 mm之間。通過表4可以進(jìn)一步看出,N4水口的卷渣程度最輕。綜上分析,為了防止卷渣的發(fā)生及減少對彎月面的沖擊、降低粘結(jié)漏鋼的幾率,水口出口傾角適當(dāng)增加有利于改善鋼液的流動(dòng)狀況。

        2.3 水口側(cè)出孔尺寸對流場的影響

        在保證水口底部形狀為凸型的基礎(chǔ)上,采用N4、N5兩種不同側(cè)出孔尺寸的水口進(jìn)行水模型試驗(yàn)。圖8~圖10、表5分別為兩種側(cè)出孔面積的水口下,流場特征隨拉速的變化。

        從圖8可以看出,隨著側(cè)出孔面積的增大,即側(cè)孔長徑由60 mm增大到70 mm后,沖擊深度明顯下降。并且從圖9可以看出,沖擊深度的加深對液面波動(dòng)的影響也比較明顯,N5水口在結(jié)晶器邊部、1/2和1/4寬度處的平均波高均高于N4水口,特別是N5水口在1.6 m/min拉速時(shí),在1/2結(jié)晶器寬度處的平均波高達(dá)7.1 mm,為極限波高。

        圖8 不同拉速下N4、N5水口的沖擊深度變化Fig.8 Impact depths of N4 and N5 nozzles obtained at different casting speeds

        圖9 不同拉速下N4、N5水口的平均波高變化Fig.9 Average wave heights of N4 and N5 nozzles produced at different casting speeds

        表5 不同拉速下N4、N5水口卷渣程度比較Table 5 Comparison of slag entrainment levels of N4 and N5 nozzles at different casting speeds

        從圖10不同拉速時(shí)液面的裸露情況可以看出,N5水口的裸露面積明顯比N4水口的大,在1.6 m/min拉速時(shí)裸露面積已經(jīng)達(dá)到2/3,通過表5可以看出引起的卷渣程度達(dá)到A5級。綜合來看,由于N5水口的側(cè)出孔面積增大,沖擊深度變淺,引起液面波動(dòng)增大,將對彎月面的形成及穩(wěn)定造成影響,而且保護(hù)渣卷入鋼液的幾率增大,可以得出N4水口優(yōu)于N5水口,更適合該廠的實(shí)際生產(chǎn)。

        圖10 不同拉速時(shí)N4、N5水口液面裸露情況Fig.10 Surface exposed situations of N4 and N5 nozzles at different casting speeds

        比較4種不同類型的水口設(shè)計(jì)可以看出,底部形狀為凸型、出口傾角18°、側(cè)出孔面積為40 mm×60 mm的水口能更好地適應(yīng)該廠的實(shí)際生產(chǎn)情況,有利于解決粘結(jié)漏鋼及減少卷渣夾雜物的產(chǎn)生。

        3 結(jié)論

        (1)浸入式水口的底部形狀、出口傾角、側(cè)出口面積等參數(shù)對結(jié)晶器流場產(chǎn)生重要影響。凹型水口的液面裸露程度明顯大于凸型水口,且在較低拉速時(shí)凹型水口就已發(fā)生較凸型水口嚴(yán)重的卷渣;為了防止卷渣的發(fā)生及減少對彎月面的沖擊、降低粘結(jié)漏鋼的幾率,水口出口傾角適當(dāng)增加有利于改善鋼液的流動(dòng)狀況;側(cè)出口面積增大,沖擊深度變淺,引起液面波動(dòng)增大,將對彎月面的形成及穩(wěn)定造成影響,而且液渣的卷入幾率增大,因此側(cè)出口面積不宜增大。

        (2)結(jié)合4種不同類型的水口設(shè)計(jì)對結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場特性的影響,得出對于該廠連鑄結(jié)晶器為600 mm×170 mm的板坯斷面,側(cè)出孔尺寸為40 mm×60 mm、出口傾角18°、凸型底的浸入式水口為最佳水口結(jié)構(gòu)。

        [1] 楊文剛, 李紅霞, 劉國齊,等. 高效連鑄用薄板坯浸入式水口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 耐火材料, 2015(5):332- 334.

        [2] 趙定國, 郭福建, 韓少偉,等. 連鑄浸入式水口澆鑄技術(shù)進(jìn)展[J]. 河北冶金, 2015(2):27- 30.

        [3] 熊霄, 鄧小旋, 王新華,等. 水口出口形狀對高拉速板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)流場特征的影響[J]. 鋼鐵研究學(xué)報(bào), 2014, 26(7):35- 40.

        [4] 顏滔, 侯治波, 吳狄峰. 浸入式水口結(jié)構(gòu)對大方坯結(jié)晶器內(nèi)夾雜物運(yùn)動(dòng)的影響[J]. 上海金屬, 2012.34(5):51- 56.

        [5] 鄧小旋, 熊霄, 王新華,等. 水口底部形狀對高拉速板坯連鑄結(jié)晶器液面特征的影響[J]. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2014(4):515- 522.

        [6] MORALES R D,TANG Y, GERALD N, et al. Design of a submerged entry nozzle for thin slab molds operating at high casting speeds[J]. ISIJ International, 2012, 52(9):1607- 1615.

        [7] CALDERóN- RAMOS I, MORALES R D. The role of submerged entry nozzle port shape on fluid flow turbulence in a slab mold[J]. Metallurgical and Materials Transactions B, 2015, 46(3):1314- 1325.

        [8] 陳敏,王楠,韓文習(xí),等.板坯連鑄機(jī)浸入式水口結(jié)構(gòu)優(yōu)化的水模研究[J].煉鋼,2007,23(3):36- 40.

        收修改稿日期:2016- 12- 14

        StudyonSubmergedEntryNozzleStructureinSlabMoldforContinuousCasting

        Zhang Huishu1Wu Guoxi1Chen Ren1Sun Ye1Zhan Dongping2Liu Yue2

        (1. School of Metallurgy, Liaoning Institute of Science and Technology, Benxi Liaoning 117004, China; 2. School of Materials and Metallurgy, Northeastern University, Shenyang Liaoning 110004, China)

        Under laboratory conditions, four kinds of submerged entry nozzle (SEN) with different structure were redesigned based on the actual nozzle structure and production status in a steel plant. The characteristic of the flowing field in a slab continuous casting mold with a section of 600 mm by 170 mm was studied by ratio of 1 to 1 water model, then the SEN suitable for the plant was optimized, by comparative analysis at the variation of flowing field in mould with different structural SEN at different casting speeds. The research results showed that when the casting speed was not greater than 1.6 m/min, the most ideal flow field was obtained by using the oval outlet nozzle with bottom shape of nozzle mountain- bottom, tilt angle of the nozzle exit of 18°, the side of the hole size of 40 mm by 60 mm, i.e. the optimal SEN structure.

        slab continuous casting,mold,submerged entry nozzle(SEN),physical simulation,structural optimization

        國家自然科學(xué)基金(51574063);遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(LJQ2015056)

        張慧書,女,博士,講師,主要從事冶金過程模型開發(fā)工作,Email: huishuzhang@163.com

        猜你喜歡
        水口板坯結(jié)晶器
        水口水電站7號機(jī)組完成增容改造和并網(wǎng)發(fā)電
        板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器在線調(diào)寬技術(shù)的應(yīng)用
        山東冶金(2022年2期)2022-08-08 01:51:30
        異步凸度軋制對AZ31鎂合金板坯損傷抑制分析
        結(jié)晶器在線熱調(diào)寬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        連鑄機(jī)結(jié)晶器液壓振動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用
        山東冶金(2019年2期)2019-05-11 09:12:18
        水口、水口環(huán)境與風(fēng)水(下篇)
        千年滄桑話水口
        紅土地(2017年2期)2017-06-22 10:23:39
        光影視界
        連鑄板坯質(zhì)量在線診斷系統(tǒng)的應(yīng)用
        新疆鋼鐵(2015年2期)2015-11-07 03:27:52
        Oslo結(jié)晶器晶體粒徑分布特征的CFD模擬
        精品视频一区二区三三区四区| 亚洲国产成人久久精品一区| 日韩精品成人区中文字幕| 成年免费a级毛片免费看| 久久久久波多野结衣高潮| 国产色诱视频在线观看| 丰满熟妇人妻av无码区| 亚洲天堂免费成人av| 人妻少妇av中文字幕乱码| 亚洲av无码国产精品久久| 国内精品视频在线播放不卡| 99久久免费看少妇高潮a片特黄| 色哟哟av网站在线观看| 伊人久久亚洲综合av影院| 娇小女人被黑人插免费视频| 久久精品www人人爽人人| 国产免费av片在线观看播放 | 久久99精品久久久久久噜噜| 2021久久精品国产99国产精品| 精品少妇大屁股白浆无码| 日本肥老熟妇在线观看| 白白色视频这里只有精品| 久久精品中文字幕无码绿巨人| 精品麻豆国产色欲色欲色欲www | 国产又爽又黄又不遮挡视频| 男人边吃奶边做好爽免费视频 | 无码专区人妻系列日韩精品| 久久无码专区国产精品s| 亚洲中文字幕无码二区在线| 日韩av在线不卡一二三区| 99久久国产精品免费热| 国产精品无码一区二区在线观一| 在线va免费看成| 亚洲AV无码一区二区三区精神| 丝袜美腿亚洲综合在线播放| 中文字幕精品一区二区的区别| 午夜天堂精品久久久久| 最新国产乱人伦偷精品免费网站| 欧美日本国产亚洲网站免费一区二区| 国产白浆一区二区三区佳柔| 日韩内射美女片在线观看网站|