吹氬板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼2f渣界面行業(yè)的物理模擬

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1、ADissertationinFerrousMetallurgyPhysicalModelingofSlag／SteelInterfacialBehaviorinSlabContinuousCastingMoldwithArgonBlowingbyZhangQingxueSupervisor：ProfessorZhuMiaoyongNortheasternUniversityJune2008獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)T‘‘‘j’

2、的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過(guò)的材料。與我一同工篁作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝ko，意。學(xué)位論文作者簽名：El期：少喈·7．午學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流。(如作者和導(dǎo)師不同意網(wǎng)上交流，請(qǐng)?jiān)谙路胶灻?；否則視為同意。)學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：導(dǎo)師簽名：簽字日期：。≥

3、．一，●}’東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要吹氬板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼／渣界面行為的物理模擬摘要結(jié)晶器作為連鑄過(guò)程控制鋼中央雜物的最后環(huán)節(jié)，對(duì)于連鑄坯質(zhì)量具有重要影響。因此，深入研究結(jié)晶器水口吹氬時(shí)氣泡對(duì)鋼渣界面波動(dòng)及卷渣行為的影響規(guī)律，對(duì)于連鑄生產(chǎn)的順行和鋼產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的理論和實(shí)際指導(dǎo)意義。本文結(jié)合某鋼廠板坯連鑄機(jī)的生產(chǎn)實(shí)際，基于相似原理，建立1：2．5水力學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)采用DJ800型水工測(cè)量?jī)x對(duì)吹氬結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)攝像和拍照記錄整個(gè)界面的運(yùn)動(dòng)以及渣滴卷混的過(guò)程，考察了操作參數(shù)對(duì)結(jié)晶器傳輸過(guò)程的影響規(guī)律，主要結(jié)論如下：(1)采

4、用下傾150水口，浸入深度140咖，吹氬量4L／min時(shí)，對(duì)于2200mmx280mm(斷面I)的結(jié)晶器，隨著拉速由0．85m／min增加到1．15m／min，液面波動(dòng)先增加后減小，在1．05m／min的拉速時(shí)達(dá)到最大(3．3mm)；而對(duì)于1500mmx280mm(斷面II)的結(jié)晶器，隨著拉速由1．Om／min增加到1．3m／min，液面波動(dòng)先減小后增大，在拉速為1．1m／min時(shí)液面波動(dòng)最小(1．8mm)。(2)對(duì)于斷面I的結(jié)晶器，在拉速為0．85rn／min，浸入深度140mm，吹氬量4L／min時(shí)，隨著浸入式水口傾角(100-1

5、7．50)的增大，液面波動(dòng)先減小后增大，采用下傾12．50水口時(shí)液面波動(dòng)最小，為1．43mm；而對(duì)于斷面lI的結(jié)晶器，在拉速為1．Om／min時(shí)，隨著浸入式水口傾角增大，液面波動(dòng)先增大后減小，采用150水口時(shí)液面波動(dòng)最大，為2．06mm。(3)采用下傾150水口，吹氬量4L／min，對(duì)于斷面I的結(jié)晶器，在拉速為0．85m／min時(shí)，隨著浸入深度(1lOmm～170mm)增加，液面波動(dòng)先減小后增大，浸入深度為140mm時(shí)液面波動(dòng)達(dá)到最小值1．59mm；對(duì)于斷面II的結(jié)晶器，在拉速為1．Om／min時(shí)，隨著浸入深度的增加，液面波動(dòng)先增大后

6、減小，浸入深度為140mm時(shí)液面波動(dòng)達(dá)到最大值2．06mm。在本實(shí)驗(yàn)中，綜合考慮浸入深度對(duì)液面波動(dòng)和卷渣的影響，最佳浸入深度為140mm～170mm。(4)吹氣量對(duì)液面的平均波高影響不大，但吹氣量的變化使液面局部區(qū)域的波動(dòng)發(fā)生較大變化，從而對(duì)卷渣產(chǎn)生一定的影響。在本實(shí)驗(yàn)條件下，為了避免卷渣的發(fā)生，合理的吹氣量為(2,--4)L／min。(5)對(duì)于斷面I的結(jié)晶器，上回流區(qū)的表面回流對(duì)液面的擾動(dòng)是造成液面波動(dòng)的主要因素；對(duì)于斷面ll的結(jié)晶器，大量上升氣泡在液面破裂時(shí)對(duì)液面擾動(dòng)是液面波動(dòng)的主-ll-東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要要原因。(6)在吹

7、氬條件下，對(duì)于鑄坯寬度為1500mm、1800mm、2000mm及2200mm的結(jié)晶器，在浸入深度為1lOmm～170mm時(shí)，無(wú)剪切卷渣和旋渦卷渣發(fā)生。只有在鋼流量超過(guò)51．744m3／h時(shí)，才會(huì)發(fā)生剪切卷渣。(7)在吹氬條件下，發(fā)生卷渣的方式受吹氣量的影響較小，而與拉速(鋼流量)聯(lián)系緊密。在鋼流量小于33．6m3／h時(shí)，氣泡群沖擊渣層易發(fā)生渣滴的卷入；鋼流量大于30．24m3／h時(shí)，容易發(fā)生類旋渦卷渣；鋼流量介于30．24m3／h和33．6m3／h之間時(shí)兩種卷渣方式都有可能發(fā)生。關(guān)鍵詞：連鑄，結(jié)晶器，吹氬，界面行為，卷渣，物理模擬東

8、北大學(xué)碩士學(xué)位論AbstractPhysicalModelingofSlag／SteelInterfacialBehaviorinSlabContinuousCastingMoldwithArgonBlowingAbst