The utility model relates to a mould model for studying the flow field in a mould, belonging to the technical field of continuous casting steel. The mould model of the utility model for studying the flow field in the mould includes the mould body, the top of the mould body is provided with an immersion nozzle, which is connected with the water inlet pipe, the bottom of the mould body is provided with a water outlet, and the inner part of the mould body is provided with a flow distributor. By adding a flow distributor in the mould model, the utility model avoids the influence of eddy current generated at the outlet of the model on the flow field in the mould, thereby making the flow field in the mould more accurate. Then, the finite element software package ANSYS is used to establish the flow model of molten steel in the mould, simulate the flow field of molten steel in the mould under various process conditions, verify and compare the results of water simulation experiment, and finally optimize the process operation parameters by using the results of water simulation experiment and numerical calculation combined with the actual situation in the field.
【技术实现步骤摘要】
一种用于结晶器内流场研究的结晶器模型
本专利技术涉及一种考虑涡流行为的用于结晶器内流场研究的结晶器模型,主要应用于连续铸钢
结晶器内流场及工艺操作参数优化等研究,适用于方坯、板坯、圆坯连铸及其它所有类型的连铸,尤其是超薄异形坯连铸领域。
技术介绍
连铸过程是包含流动、传质、传热等复杂现象的液态金属凝固成形的过程,尤其是对于连铸机的结晶器段,流动、传质、传热过程交互作用,相互影响,采用实物研究非常困难,几乎是不可行的。如果结晶器内的流场控制不当,会导致结晶器表面波动较大,造成保护渣卷入、保护渣融化不充分,从而不能起到润滑的作用,导致粘结漏钢以及夹杂物上浮不干净等问题,进而影响产品质量,尤其对于超薄异形坯很容易出现角部裂纹等质量问题。因此,研究并优化设计结晶器内钢液流动过程非常重要。结晶器内钢液流动行为的研究方法有实际生产实验、数学模拟和物理模拟。但实际生产实验不便于观测和代价昂贵;而数学模拟采用了很多假设,并且其准确性主要取决于数学模型和边界条件。物理模拟基于相似原理,主要用水的流动模拟钢液的流动,由于它具有方便、直观、比较可靠等优点,受到广大研究者的青睐。目前国内外对结晶器内流场的研究,主要是采用物理模拟方法,即通过建立结晶器模型,然后借助先进的测试方法和测试仪器研究不同工艺条件下的流场,但是对模型本身的优化还没有受到太大的关注,研究者主要关注结晶器内的液面波动、冲击深度、卷渣等现象以及不同的工艺操作参数对结晶器内这些现象的影响。如,中国专利申请号为201310182341.0,申请日为:2013年05月16日,专利技术创造名称为:考虑振动行为的连铸 ...
【技术保护点】
1.一种用于结晶器内流场研究的结晶器模型,包括结晶器本体(4),其特征在于:结晶器本体(4)的顶部设有浸入式水口(3),该浸入式水口(3)与入水管(1)相连,结晶器本体(4)的底部设有出水口,且结晶器本体(4)的内部设有流量分配器(5)。
【技术特征摘要】
1.一种用于结晶器内流场研究的结晶器模型,包括结晶器本体(4),其特征在于:结晶器本体(4)的顶部设有浸入式水口(3),该浸入式水口(3)与入水管(1)相连,结晶器本体(4)的底部设有出水口,且结晶器本体(4)的内部设有流量分配器(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于结晶器内流场研究的结晶器模型,其特征在于:所述流量分配器(5)的形状及尺寸与结晶器本体(4)的内腔相匹配。3.根据权利要求1所述的一种用于结晶器内流场研究的结晶器模型,其特征在于:所述的流量分配器(5)安装于距离结晶器本体(4)底部180-200mm处。4.根据权利要求1所述的一种用于结晶器内流场研究的结晶器模型,其特征在于:所述流量分配器(5)的厚度为18-22mm,其上加工有均匀分布的开孔,且流量分配器(5)上所有开孔的总面积S为:Qs*(Vm/Vs)*(Am/As)/Vm;其中Vm为模型流速,Am为模型截面积,Vs...
【专利技术属性】
技术研发人员:周俐,张闯,朱李艳,李四军,
申请(专利权)人:安徽工业大学,
类型:新型
国别省市:安徽,34
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