意大利研究中間包排空過程鋼液流動(dòng)

近期，意大利學(xué)者對(duì)中間包排空過程中鋼液的熱流體力學(xué)和質(zhì)量特征進(jìn)行了細(xì)致的研究。

在煉鋼和連鑄過程中，瞬態(tài)操作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和工藝規(guī)范有很大影響，這點(diǎn)對(duì)中間包來說尤為明顯。此研究通過工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)模型驗(yàn)證研究了上述問題，重點(diǎn)對(duì)布雷西亞奧利馬丁鋼鐵廠長(zhǎng)材產(chǎn)線5流中間包排余鋼階段鋼液熱流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。

結(jié)果表明，漩渦的出現(xiàn)可能會(huì)造成卷渣，漩渦起始于靠近中包角落的“外部流”，典型的鋼液循環(huán)流動(dòng)會(huì)誘導(dǎo)這種現(xiàn)象的發(fā)生。中包排余鋼時(shí)，表面鋼液產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)，靠近出口處較高的角速度導(dǎo)致短路流效應(yīng)和更高的流速。此時(shí)，即使漩渦沒有發(fā)展到足以引起鋼液表面卷渣的程度，夾雜物也主要進(jìn)入各流。

考慮到操作條件，300毫米的鋼液熔池高度是避免漩渦卷渣和達(dá)到最高產(chǎn)量的最佳平衡點(diǎn)。此結(jié)果運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，沒有發(fā)現(xiàn)潔凈度不合格或者客戶投訴的問題。

此外，優(yōu)質(zhì)的中包絕緣材料和穩(wěn)定的排鋼速率對(duì)防止各流凝鋼的有利影響得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。各流排余鋼階段溫降約為2℃，鋼液從注入中包到到達(dá)鑄流溫降約為4℃，表面鋼液溫降最為明顯。該研究結(jié)果得到了工廠700爐實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。