八流方坯中间包控流装置的优化

摘要

以某钢厂八流方坯中间包为研究对象，采用物理模拟与数值模拟相结合的方法，基于中间包的流场、温度场及钢水停留时间分布等参数评价原控流方案下中间包钢水流动存在的问题；分析挡墙导流孔数量、孔径、位置和倾角对中间包钢水流动特性的影响，优化中间包控流装置。结果表明：原控流方案下中间包钢水存在死区体积较大、各流一致性较差及温度场不均匀等问题；优化控流方案为在挡墙侧墙减小2个导流孔孔径并提升其位置，在中间墙增加带偏角(43°)和仰角(15°)的小导流孔。优化方案的中间包流场和温度场得到大幅改善，死区体积比例由原方案的19.04%降至7.06%，活塞流和全混流体积比例均有所增加，且各流滞止时间、实际平均停留时间和峰值时间一致度均提高到80%以上，各流一致性得到大幅提升；优化方案中间包最大温差为16.004 K，比原方案下降2.182 K，且各流出口钢液最大温差为0.616 K，比原方案下降0.944 K，整个中间包温度场更均匀。

关键词

中间包 / 控流装置 / 物理模拟 / 数值模拟 / 流场 / 温度场