导读:本文包含了结晶器内钢液流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:高拉速,结晶器,浸入式水口,连铸
结晶器内钢液流动论文文献综述
裴培,张志勇[1]（2018）在《高拉速水口结构对结晶器内钢液流动状态的影响》一文中研究指出采用数值模拟的方法,研究了凹形、凸形及底部开孔3种水口底部结构对高拉速条件下结晶器内钢液流动状态的影响。结果表明,凹型水口较凸形水口有利于结晶器内钢液流场稳定;结晶器水口底部开孔,分担了两侧孔流股,上回流减弱,表面流速随底孔直径的增加而降低;采用底部凹形、开孔φ30 mm叁孔水口的结晶器液面特征适用于高拉速板坯连铸。采用物理模拟的方法,基于PIV测量技术,验证了1∶1水模型叁孔水口的适用性。(本文来源于《铸造技术》期刊2018年07期）
陈耀,罗森,王卫领,朱苗勇[2]（2018）在《大方坯连铸结晶器电磁搅拌下钢液流动行为的数值模拟》一文中研究指出结晶器内合理的流场分布有利夹杂物上浮去除,增加等轴晶晶核,均匀钢液温度,促进坯壳的均匀生长。本研究采用计算流体力学商业软件ANSYS FLUENT建立了连铸结晶器电磁搅拌叁维有限元模型,并根据特斯拉计对结晶器内电磁强度的实测值验证了模型准确性。在此基础上,对380mm×280mm断面的U75V钢连铸结晶器电磁搅拌作用下钢液流动行为进行了数值模拟研究。结果表明,铸坯内磁感应强度随着电流强度的增大而增加,两者为线性关系。频率为4 Hz时,电流从300A增大到500A,搅拌器中心的磁感应强度从269Gs增加到448 Gs;由于结晶器铜板的屏蔽作用,铸坯内的磁感应强度随着频率的增加而减小,但是减小幅度并不大,频率从4 Hz增加到6 Hz,电磁感应强度降低了大约14Gs。随着频率从4 Hz增加到6 Hz,电磁力从3006 N/m~3增加到4201N/m~3;采用结晶器电磁搅拌,侧孔流出钢液进入旋转状态,主流方向得到了明显改变,水口形状对钢液流动影响明显减小。(本文来源于《2018年（第二十届）全国炼钢学术会议大会报告及论文摘要集》期刊2018-05-17）
徐佩,陈登福,喻恒松,龙木军,段华美[3]（2018）在《高速方坯连铸结晶器钢液流动与凝固传热行为研究》一文中研究指出高拉速是提高连铸效率的重要方向。本文针对160×160 mm2断面方坯,采用已优化的插入深度180 mm,内径50 mm外径95 mm浸入式水口,在6.0 m/min高拉速下连铸结晶器内钢液流动与凝固传热行为进行了数值仿真和相应的物理水力学模拟的研究,结果表明:该工况下,结晶器内部流股冲击深度约为700 mm左右,且流场分布合理;结晶器液面速度场整体分布均匀,渣层适当活跃且无卷渣;出结晶器口坯壳表面温度在1270-1360 K,坯壳厚度为8.6 mm。(本文来源于《2018年（第二十届）全国炼钢学术会议大会报告及论文摘要集》期刊2018-05-17）
喻恒松[4]（2018）在《高速方坯连铸结晶器钢液流动行为的物理模拟研究》一文中研究指出高速连铸是当今小方坯连铸技术发展的重要方向,通过提高拉速不仅能达到减流增效的目的,更是实现小方坯连铸连轧和无头轧制的技术基础。而连铸结晶器内钢液的流动行为是小方坯高拉速连铸能否顺行和影响铸坯质量的关键环节,并且目前国内外对高拉速小方坯连铸结晶器内钢液流动行为的物理模拟研究尚未涉足。因此高拉速小方坯连铸结晶器内钢液流动行为的研究具有重要的意义。本文以某钢厂生产试验的160×160mm×mm断面小方坯连铸结晶器为原型,依据相似原理设计制作1:1水力模型,通过物理模拟方法研究了拉速达3.0~6.5m/min下小方坯连铸结晶器在不同工艺条件下的流动行为。另外,本文还对目前的物理模拟进行了模型的完善,根据坯壳生长规律设计了坯壳模型,并进行了对比研究实验。实验研究过程中,分析了浸入式水口(SEN)内径、SEN插入深度和拉速对结晶器液渣分布、液面波动、冲击深度和流场分布的影响。分别在拉速范围3.0~4.5m/min和5.0~6.5m/min内对SEN内径和插入深度参数进行多轮优化,最终得到不同拉速范围的一套SEN参数和插入深度参数。通过大量的水模实验研究和综合分析,结果表明随拉速增大,上回流到达结晶器表面时间有所减小,结晶器液面活跃性增强,液渣趋于不均匀覆盖,甚至发生卷渣和流体裸露现象,流体冲击深度变大;SEN结构对结晶器的流动状态有很大的影响,增大SEN内径,流场形式基本相同,流股变粗,流体冲击深度有所减小,结晶器液面活跃性基本呈现减小的趋势;SEN插入深度对结晶器的流动也具有一定的影响,随着插入深度增加,流股冲击深度增大,结晶器液面趋于平静,流体到达结晶器液面时间增大。多轮优化得出不同拉速范围下的SEN结构参数和插入深度参数。高拉速下内径为40mm的SEN在插入深度为120mm时的结晶器流动较为合理,液面波动范围为0.49~1.12mm,流股冲击深度为550~580mm;超高拉速下内径为50mm的SEN在插入深度为160mm下的结晶器流动较为合理,液面波动范围为0.75~1.35mm,冲击深度为578~610mm。对载入坯壳后的结晶器流动行为进行水模拟,研究了多个SEN插入深度对结晶器内钢液流动的影响,并与未考虑坯壳的实验结果进行分析。结果表明考虑坯壳前后的结晶器液渣分布和流场分布基本一致,但是考虑凝固现象后,结晶器的液面波动有所增大,增加程度有所差异,最大增长率为27%,说明钢液凝固收缩过程对结晶器表面波动具有一定的影响。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01）
罗森[5]（2018）在《大方坯连铸结晶器电磁搅拌对钢液流动、传热和传质的影响研究》一文中研究指出文章概述:结晶器电磁搅拌是有效改善连铸坯质量的重要手段,并被广泛应用于连铸生产。其机理是通过激励电流产生的电磁力强化铸坯内金属液的流动,促进结晶内钢液过热散失、降低过热度,提高钢液形核能力、从而有利于细化凝固组织、提高铸坯的等轴晶率、降低中心疏松、改善铸坯偏析。本研究采用Ansys商业软件建立了连铸结晶器电磁搅拌磁流体的叁维数学模型。(本文来源于《2018年转炉炼钢技术交流会会议论文集（摘要）》期刊2018-03-28）
王恩刚,李壮,李菲[6]（2017）在《立式电磁制动及其对结晶器内钢液流动的控制》一文中研究指出针对现行应用的水平式布置磁极的电磁制动存在的问题,提出了立式布置磁极的立式电磁制动(V-EMBr)和立式-水平组合电磁制动(VC-EMBr)新技术,并采用数值模拟和物理模拟实验的研究方法,研究了其电磁制动效果以及工艺参数和电磁参数对其影响规律;研究结果表明:施加立式电磁制动和立式-水平组合电磁制动能够有效抑制水口出流钢液对结晶器窄面的冲击,进而降低钢液表面流速,稳定结晶器液面的波动,而且立式制动能更好地适用于连铸工艺的动态变化,有利于连铸稳定操作和铸坯质量的提高。(本文来源于《第十一届中国钢铁年会论文集——S02.炼钢与连铸》期刊2017-11-21）
李壮[7]（2017）在《立式电磁制动结晶器内金属液流动行为的数值模拟与物理实验研究》一文中研究指出连铸结晶器内的冶金过程是改善连铸坯质量的关键环节,结晶器内的钢液流动状态起着极为重要的作用。因此,实现结晶器内的钢液流动控制具有重要的意义。连铸过程中结晶器内的钢液流动行为会影响到夹杂物和气泡的运动及分布,进而影响连铸坯质量。由浸入式水口侧孔流出的高温钢液撞击结晶器窄面形成上回流和下回流。上回流垂直冲击弯月面,造成弯月面不稳定和波动,容易引起铸坯质量缺陷,如铸坯表面振痕和皮下夹渣等;下回流会携带非金属夹杂物和气泡进入到结晶器液相穴深处,使之难以上浮去除,被凝固坯壳捕获会形成皮下缺陷。为了确保高拉速条件下连铸坯的质量,自上世纪80年代诞生的电磁制动技术,作为一种有效控制钢液流动的方法广泛应用于连铸生产过程,成为控制高拉速板坯连铸结晶器内钢液流动的重要手段。电磁制动技术从第一代区域型装置发展到现行应用的第二代全幅一段电磁制动装置和第叁代电磁制动装置。然而,受磁场作用区域的限制,现行应用的电磁制动装置的制动效果受工艺参数和电磁参数影响均较大,如水口浸入深度、水口倾角、磁极位置和磁感应强度等,降低了电磁制动的应用效果。本文基于电磁制动技术的基本原理,提出和建立了一种新型的立式电磁制动装置,以高拉速板坯电磁制动结晶器内钢液流动、钢/渣界面波动和电磁制动效果为选题,对立式电磁制动和全幅一段电磁制动作用下结晶器内钢液流动、钢/渣界面波动行为以及电磁制动效果进行数值模拟研究;建立了立式电磁制动作用下结晶器内金属液面波动行为的物理模型,并对立式磁场作用下结晶器内金属液面波动行为和弯月面形状进行热态模拟实验研究。主要完成以下方面的工作:(1)建立了描述结晶器内电磁制动磁场分布的叁维数学模型,研究了立式电磁制动和全幅一段电磁制动作用下结晶器内的磁场分布。研究结果表明:1)立式电磁制动所产生的稳恒磁场主要分布于立式磁极覆盖区域,磁感应强度由磁极宽度中心向结晶器宽度中心逐渐降低。随着电流强度的增加,沿结晶器宽度方向上的磁场作用区域增大。2)全幅一段电磁制动所产生的稳恒磁场主要分布于水平磁极覆盖区域,磁感应强度由磁极中心向磁极上边缘和下边缘逐渐减小。(2)建立了立式电磁制动结晶器内钢液流动及钢/渣两相流动行为的数学模型,研究了工艺参数(拉坯速度、水口浸入深度和水口倾角)和电磁参数(磁感应强度)对结晶器内钢液流动、钢/渣界面波动行为和电磁制动效果的影响。研究结果表明:1)立式电磁制动所产生的电磁力主要分布于水口射流冲击区域、上回流和下回流区域,且电磁力方向与钢液流动方向相反。与全幅一段电磁制动相比,在相同磁感应强度条件下,立式电磁制动在上回流和下回流区域内产生电磁力更大。2)施加立式电磁制动有利于降低钢液上回流流速,减弱上回流对液渣层的冲击,增加液渣层厚度。水口浸入深度和水口倾角变化对立式电磁制动效果影响较小。磁感应强度过强时,水口射流冲击方向向下偏转,对上回流产生过度的抑制。3)施加立式电磁制动,扩大了磁场沿结晶器高度方向上的作用区域,有效地抑制了水口射流沿结晶器高度和厚度方向的扩散,减弱了水口射流对结晶器窄面和宽面的冲击。(3)建立了以SnPbBi低熔点合金为模拟介质的立式电磁制动热态模拟实验系统。研究了水口浸入深度、水口倾角和磁感应强度对结晶器内金属液面瞬时波动行为和弯月面形状的影响。研究结果表明:1)施加立式电磁制动,显着减少了测量时间段内金属液面瞬时波峰的数量;随着磁感应强度的增加,结晶器内金属液面瞬时波动强度减弱;当Bmax=0.31 T时,测量时间段内金属液面未出现瞬时波峰。2)水口浸入深度和水口倾角减小,增强了金属液面波动,施加立式电磁制动能够降低由水口浸入深度和水口倾角变化而引起的金属液面平均波高,稳定液面波动。3)未施加电磁制动时,由于金属液表面流速过大,弯月面呈不规则形状,且弯月面高度达到22 mm;施加立式电磁制动后,在Bmax增加到0.31 T时,金属液面表面流速显着降低,波动程度明显减弱,弯月面形状比较清晰,且弯月面高度降低至8 mm。(4)建立了全幅一段电磁制动结晶器内钢液流动和钢/渣两相流动行为的数学模型,研究了工艺参数(拉坯速度、水口浸入深度和水口倾角)和电磁参数(磁感应强度)对结晶器内钢液流动、钢/渣界面波动行为和制动效果的影响。研究结果表明:1)与立式电磁制动技术相比,全幅一段电磁制动所产生的电磁力主要分布于水口射流区域,上回流和下回流区域内的电磁力相对较小。2)在全幅一段电磁制动作用下,水口倾角对结晶器内钢液流动和钢/渣界面波动行为的影响较大。水口倾角的改变导致水口射流冲击方向发生改变,进而增强上回流流速。而磁感应强度过强又易于导致结晶器弯月面处钢液流速过低,影响保护渣的熔化和润滑作用。3)施加全幅一段电磁制动,显着抑制了水口射流沿结晶器高度方向上的扩散,但却增强了水口射流沿结晶器厚度方向上的扩散,进而增强了钢液对结晶器宽面的冲刷。(5)对比分析了立式电磁制动和全幅一段电磁制动的制动效果,进一步阐明了立式电磁制动技术的优势。研究结果表明:1)水口浸入深度和水口倾角的改变对立式电磁制动效果的影响较小。施加立式电磁制动有利于抑制水口射流沿结晶器高度方向和厚度方向的扩散,减弱钢液对结晶器壁面的冲刷。2)水口浸入深度和水口倾角的减小增大了钢液表面流速,加剧了液面波动,对全幅一段电磁制动的制动效果影响较大。而且受磁场有效作用区域的限制,全幅一段电磁制动增加了水口射流沿结晶器厚度方向上的扩散,增强了钢液对结晶器壁面的冲刷作用。3)与全幅一段电磁制动相比,在相同磁感应强度条件下,立式电磁制动更有利于降低弯月面高度,稳定液面波动。施加立式电磁制动,弯月面高度值更稳定,即有利于钢/渣液面波动的稳定。(本文来源于《东北大学》期刊2017-04-01）
任磊[8]（2016）在《宽板坯连铸结晶器内钢液流动与铸坯表面质量的关系研究》一文中研究指出本文采用水模型实验和工业实验相结合的方法,对原型断面为2040mmx200 mm,连铸钢种SUS304的宽板坯连铸结晶器内钢液流态、流场对称性、液而波动、液面流速、液面卷渣以及结晶器内的湍流特征(瞬时速度、脉动速度、湍流动能及耗散率、涡度、应力率、雷诺应力、相对静压力)等变化规律,气液两相流,以及连铸坯表面振痕、皮下各层夹杂物的分布规律进行了系统研究。通过对该厂宽板坯连铸结晶器内钢液流态、流场对称性、液面波动、液面流速、湍流特征的分析以及考虑卷渣条件,得出了优化结晶器内钢液流动的措施：水口浸入深度由160 mm增加至180-200 mm;水口出口角度由+5°改为0°;连铸拉速由0.8～0.85 m·min~(-1)提高至0.9～1.0 m·min~(-1)。该钢厂对于优化效果的考核指标为连铸坯表面修磨率,在优化前铸坯表面修磨率为100%,采取优化措施的炉次对应的铸坯修磨率降为30%。宽板坯连铸结晶器水-油模型中,油滴从油相脱离进入水中的主要方式为窄面弯月面受上升流冲击导致窄面局部裸露(没有油相覆盖),在油层较厚的部位油滴卷入结晶器内部。在水口浸入深度为50 mm时,若硅油粘度为5×10~(-5)m~2·s~(-1),滴脱离油相进入结晶器内部的临界拉速为0.60 m·min~(-1);若硅油粘度为1×10~(-4)m~2.s~(-1),油滴脱离油相进入结晶器内部的临界拉速为0.62 m·min~(-1);若硅油粘度为2×10~(-4)m~2·s~(-1),油滴脱离油相进入结晶器内部的临界拉速为0.65 m·min~(-1)。在拉速为0425 m·min~(-1)时,若硅油粘度为5×10~(-5)m~2.s~(-1),油滴脱离油相进入结晶器内部的临界水口浸入深度为44 mm；若硅油粘度为1×10~(-4)m~2·s~(-1),油滴脱离油相进入结晶器内部的临界水口浸入深度为35 mm；若硅油粘度为2×10~(-4)m~2.s~(-1),汕滴脱离油相进入结晶器内部的临界水口浸入深度为23 mm。现场插钉实验显示,宽板坯连铸过程中,内弧侧和外弧侧的液面高度以及液面流速并非完全一致,存在内弧侧与外弧侧流场不对称的情况,说明对称流不仅只是以水口为中心结晶器左右两侧流场的对称,还应包括以结晶器厚度方向中心面为对称中心,内弧侧与外弧侧流场的对称。宽板坯边部振痕与拉坯方向夹角变化是上升流对窄面处弯月面的冲击、结晶器振动、钢液凝固等综合因素造成的；振痕间距的变化是弯月面形状的变化在拉坯方向上的位移,理想振痕间距区间为5.96-9.96 mm。宽板坯表面的“褶皱”振痕形成机理为：在浇铸过程中某一时刻,由于弯月面处于气液两相交汇处,又与结晶器铜板接触,冷却条件较好,由于弯月面不同位置处热量传输的细微差异,温度较低的位置钢液开始凝固,凝固枝晶开始生成,此处钢液局部粘滞力增加,流动性变差,与结晶器铜板短时间内处于粘连状态,不能随弯月面其他纯液相同步自由变化,而是在较短的时间内与结晶器振动同步,使粘连部位动能增加,由于结晶器的振动,粘连的部分从结晶器壁很快脱落,增加的动能转化为波动,随着坯壳向下移动并生长,弯月面局部波动异常现象被永久的记录在铸坯表面,从而形成了局部的“褶皱”振痕。宽板坯表面“褶皱”振痕的形成过程中,由于其处于局部低温,凝固枝晶开始生成,形成的固液共存态粘滞力比周围钢液大很多,结晶器内夹杂物上浮过程中若进入“褶皱”振痕发生区被捕获的概率大大提升,在结晶器弯月面“褶皱”振痕越容易产生的地方,夹杂物越容易被捕获,该位置铸坯夹杂物越多,洁净度越差。而宽板坯内弧面皮下2 mm,尺寸大于10μm的夹杂物数量密度的结果验证了上述推论的正确性,间接地验证了本文提出的“褶皱”振痕机理的合理性。另外,宽板坯皮下5 mm处夹杂物数量最多,数密度最大,铸坯洁净度最差,说明结晶器中坯壳厚度为5 mm的位置夹杂物最容易被捕获。(本文来源于《北京科技大学》期刊2016-12-23）
彭致军,齐士兵,蒲锐,朱国军[9]（2016）在《结晶器内钢液流动行为的数学模拟研究》一文中研究指出本文为研究板坯结晶内钢液的流动行为,建立数学模型,研究了吹氩量、拉速、浸入深度对钢液流动行为的影响。在一定拉速、浸入深度下,随吹氩量增加,钢液对窄面冲击点位置上升,逐渐靠近钢渣界面;在一定吹氩量、浸入深度下,随拉速增加,冲击点位置下移,逐渐远离钢渣界面;在一定吹氩量、拉速,随浸入深度增加,钢液对窄面冲击点位置下移,逐渐远离钢渣界面。(本文来源于《山东工业技术》期刊2016年17期）
李壮,徐宇,王恩刚[10]（2016）在《板坯电磁连铸结晶器内钢/渣界面波动及流动行为的数值模拟》一文中研究指出建立了板坯电磁连铸结晶器内钢/渣界面波动行为的叁维数学模型,利用数值模拟方法研究了磁场与流场耦合作用下不同工艺参数和电磁参数对结晶器内钢/渣界面波动行为及流场的影响,通过VOF方法对不同条件下的钢/渣界面进行捕捉,讨论不同磁极位置、水口倾角、拉速及线圈电流强度对结晶器内钢/渣界面波动行为和流动的影响。模拟结果表明:电磁制动的施加可以显着降低钢/渣界面波高,减小射流对结晶器窄面的冲击。拉速和水口浸入深度恒定时,磁极位置和水口角度直接影响结晶器内流场形式:当P=40 mm时,增加线圈电流可以降低结晶器内钢/渣界面波高和表面流速,从而减小由液面波动引发卷渣的概率;当磁极距离水口较远时(P=80 mm),随着线圈电流强度的增大,水口射流的冲击方向向上偏转,引起上回流的流动强度增强,导致钢/渣界面波高增加,增大卷渣发生的概率。(本文来源于《连铸》期刊2016年02期）
结晶器内钢液流动论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
结晶器内合理的流场分布有利夹杂物上浮去除,增加等轴晶晶核,均匀钢液温度,促进坯壳的均匀生长。本研究采用计算流体力学商业软件ANSYS FLUENT建立了连铸结晶器电磁搅拌叁维有限元模型,并根据特斯拉计对结晶器内电磁强度的实测值验证了模型准确性。在此基础上,对380mm×280mm断面的U75V钢连铸结晶器电磁搅拌作用下钢液流动行为进行了数值模拟研究。结果表明,铸坯内磁感应强度随着电流强度的增大而增加,两者为线性关系。频率为4 Hz时,电流从300A增大到500A,搅拌器中心的磁感应强度从269Gs增加到448 Gs;由于结晶器铜板的屏蔽作用,铸坯内的磁感应强度随着频率的增加而减小,但是减小幅度并不大,频率从4 Hz增加到6 Hz,电磁感应强度降低了大约14Gs。随着频率从4 Hz增加到6 Hz,电磁力从3006 N/m~3增加到4201N/m~3;采用结晶器电磁搅拌,侧孔流出钢液进入旋转状态,主流方向得到了明显改变,水口形状对钢液流动影响明显减小。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
结晶器内钢液流动论文参考文献
[1].裴培,张志勇.高拉速水口结构对结晶器内钢液流动状态的影响[J].铸造技术.2018
[2].陈耀,罗森,王卫领,朱苗勇.大方坯连铸结晶器电磁搅拌下钢液流动行为的数值模拟[C].2018年（第二十届）全国炼钢学术会议大会报告及论文摘要集.2018
[3].徐佩,陈登福,喻恒松,龙木军,段华美.高速方坯连铸结晶器钢液流动与凝固传热行为研究[C].2018年（第二十届）全国炼钢学术会议大会报告及论文摘要集.2018
[4].喻恒松.高速方坯连铸结晶器钢液流动行为的物理模拟研究[D].重庆大学.2018
[5].罗森.大方坯连铸结晶器电磁搅拌对钢液流动、传热和传质的影响研究[C].2018年转炉炼钢技术交流会会议论文集（摘要）.2018
[6].王恩刚,李壮,李菲.立式电磁制动及其对结晶器内钢液流动的控制[C].第十一届中国钢铁年会论文集——S02.炼钢与连铸.2017
[7].李壮.立式电磁制动结晶器内金属液流动行为的数值模拟与物理实验研究[D].东北大学.2017
[8].任磊.宽板坯连铸结晶器内钢液流动与铸坯表面质量的关系研究[D].北京科技大学.2016
[9].彭致军,齐士兵,蒲锐,朱国军.结晶器内钢液流动行为的数学模拟研究[J].山东工业技术.2016
[10].李壮,徐宇,王恩刚.板坯电磁连铸结晶器内钢/渣界面波动及流动行为的数值模拟[J].连铸.2016