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钛对连铸塞棒水口堵塞的影响及预防—概述(二))

WP3(工作项目3阻塞相关现象的数值模拟

    在任务3.1中,首先建立了数值模型。从WP1中的数据导出边界条件,定义通用接口和数据格式。在任务3.2中,对数值模型进行了验证。BFI应用了一个数值模型来正确处理夹杂物NMI的团聚,采用了一种基于欧拉拉格朗日方法的粒子跟踪方法,钢液的流通量基本上是由中间包中塞棒的位置控制的,对数值模型进行了调整,以尽可能好地表示这种行为,即考虑中间包中的钢水静压。热边界条件取自文献并结合自身的经验,在参考文献的基础上选择了合适的湍流模型。数值模型实现了吹氩处理,研究了非金属夹杂物的浓度和湍流模型对夹杂物团聚行为的影响,与预期的一样,夹杂物的浓度是影响团聚行为的主要因素。UNILEOB-SMMP开发了一种微观模型,考虑了堵塞的三个主要步骤。该模型采用一种特殊的随机方法来模拟靠近水口内壁面的流体结构中的质点运动,在微观模型中忽略了Ar泡的影响。通过在WP2堵塞计量试验台的试验验证了微观模型的有效性,结果表明,该模型能够再现与堵塞有关的现象。在任务3.3中,合作伙伴希望将他们的模型合并为一个完整的模型。由于遇到一些问题,合作者决定将数值模型分为中间包(宏观)和水口SEN(微观)两部分。宏观部分为微观部分提供边界条件(流速、湍流度、夹杂物分布和尺寸)。这些建模方法选择了不同的湍流模型。在任务3.4中,两台钢厂连铸机都用宏观尺度的数值模型表示,考虑中间包钢水液面高度和塞棒升高量,对这些参数和钢厂连铸机的速度和湍流强度进行了研究,对两台连铸机的夹杂物团聚现象进行了研究。采用微观数值模型研究了水口和中间包的截面,在靠近塞棒区注入了较多的夹杂物以观察堵塞情况。从整个中间包和水口的模拟中提取了该域的边界条件,并对在水口内壁上的夹杂物的沉积进行了观察和分析。研究了中间包钢水液面高度对堵塞的影响,水口内腔直径越小,堵塞越小,阻塞物在SEN壁上的分布越均匀。在任务 3.5中,对数值结果进行了总结,并列出了所获得的信息。在任务3.6中,针对导致平行于水口内壁流动的修正流动条件,研究了一种改进的塞棒头部形状设计。其基本思想是避免流动再循环,加速钢水靠近水口以防止夹杂物堵塞沉积。两种修改都显示了预期的速度场,塞棒下方的回流区域是可见的,对于塞棒端部平面的设计,回流区域较大;而对于塞棒头部的椭圆形设计,回流区域较小。分析了湍流强度和钢水速度局部大值的位置对团聚行为的可能影响,修正的塞棒几何形状只导致团聚行为的很小的变化。

 WP4(工作项目4):钢厂试验中实施优化措施并验证其效率

    在任务4.1中,实验室试验和数值模拟的结果进行总结,如果适用于钢厂现场进行控制。在任务4.2中,    在VASL钢厂进行了工厂试验,以评估RH脱气过程中非金属夹杂物的演变过程。感兴趣的参数是夹杂物的数量及其类型。在SALZF钢厂试验也在RH脱气期间进行。RH脱气装置在项目运行期间投入使用,使VD脱气工艺和RH脱气工艺可以直接比较。在任务4.3中,分析了任务4.2中进行的钢厂试验。在VASL钢厂,氧含量和铝酸盐的平均值与铝镇静后的时间和尖晶石型夹杂物与铝镇静后的时间的平均值进行了调查和详细的报道。测定了不同铝、钛含量的指数表。当Ti/Al比较低时,浇注性能较好,即堵塞较少。当Clog表示为TiAl含量的函数时,数据的意义发生了变化。钛含量越低,Al含量越高,堵塞越少。后一种结果与SALZF钢厂的结果非常吻合。此外,在SALZF钢厂上对VD脱气工艺路线的781RH工艺的697炉号进行了评价,目的是对这些工艺路线进行比较。考虑了处理时间、平均Al含量和添加量、平均Ti含量和添加量以及各自的收得率。用OES-PDA对微夹杂物进行分析,并对两种方法进行比较。在任务4.4中,总结了研究结果,并就工艺过程和构建措施提出建议/指引。

WP5(工作项目5项目管理

    在任务5.1中,原本计划的研讨会被更改为网络研讨会。该活动于201831日举行,共有34名参与者。之后,展示的幻灯片在参与者中分发。本次网络研讨会的主要优势在于不限制与会者人数,节省旅行费用。Task 5.2中,协调项目会议。项目合作伙伴每年举行两次会议。每个项目合作伙伴主持一次会议,协调员BFI主持启动会议和后一次会议。行业合作伙伴SALZF钢厂和VASL钢厂会面了两次,相互交换数据,并统一了堵塞检测的评价标准。这是在不同的脱气工艺的背景下完成的。在任务5.3中,报告按照计划编写,并由协调员在相应的TGS3会议上提出。

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点击次数:241  更新时间:2021-02-20  【打印此页】  【关闭