基于F曲线的中间包流场优化

王汝栋¹，苏旺²，崔衡^1,3，严进宝²，刘建华⁴，王福良²

1. 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心2. 日照钢铁控股集团有限公司3. 现代交通金属材料与加工技术北京实验室4. 北京科技大学工程技术研究院

摘 要：针对某厂三流异型坯中间包,建立了相似比为1∶2的水模型,使用F曲线对不同控流装置下的中间包流场特性进行分析与优化.实验内容包括原型控流装置、湍流抑制器无挡坝、湍流抑制器加挡坝组合.结果表明,原型中间包中部水口存在短路流,水口间流动的差异性较大,可能导致三个铸流的铸坯温度和洁净度不均匀,进而发生同炉次各铸坯质量稳定性差的问题.采用湍流抑制器无挡坝控流装置,湍流抑制器导流孔夹角为60°时,短路流出现在中部;导流孔夹角为86°时,无短路流,各流一致性变好;导流孔夹角为110°时,两侧水口出现短路流,各流一致性优于前两个角度.中间包的各流一致性与死区比例并无相关性,一致性良好的中间包流场,其死区比例并不一定小.优化后的中间包湍流抑制器导流孔夹角为110°,挡坝距离中间包中心2400 mm,中间包内无短路流,1#、2#水口一致性最佳,死区由17.89%减小到9.67%,减小率为11.25%,F曲线标准差最大值由0.3减小到0.016.

关键词：多流中间包;异型坯;物理模拟;F曲线;控流装置;