李宝宽
,
顾明言
,
齐凤升
,
王芳
,
周谦
金属学报
建立了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动数学模型, 利用多相流动体积法(VOF)模拟了渣层运
动行为. 模型结果再现了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动现象. 当Ar气被吹进钢包时, 在
钢液内产生气泡, 上升的气泡间 歇地冲击并突破渣层, 产生渣眼; 同时, 渣层发生波动,
波动频率随着Ar气流量的增加而增加. 参数研究显示: 220 t钢包底吹流量由100增加到
300 L/min, 渣眼直径由0.43增加到 0.81 m. 计算的无量纲渣眼面积与文献中渣眼的实
验结果很接近. Ar气喷吹期间, 渣层发生重大的变形, 近渣眼处的渣层变薄, 近钢包壁
处的渣层变厚. 渣眼周围钢液流速很大, 并导致部分渣滴卷入钢液中.
关键词:
钢包
,
Slag layer behavior
,
Three-phase flow
,
Mathematical model
李维彪
,
王芳
,
齐凤升
,
李宝宽
金属学报
利用旅行薄片微元体能量守恒原理，引入喂钢带相对速度参量，建立了结晶器喂钢带连铸工艺的数学模型。采用有限体积法, 用Visual Basic语言独立编制源码模拟程序，并对一典型喂钢带的连铸工艺进行模拟分析，得到了连铸坯温度分布和喂进钢带凝固状态的曲线。喂进钢带改变了结晶器内温度场的分布和传统的由表及里凝固方式；钢带在结晶器内先凝固后熔化，降低了钢水过热度和铸坯断面温度梯度，使的温度分布更有利于等轴晶结晶过程的进行，有利于铸坯断面形核率的提高。同时该模型也给出了钢带尺寸、拉速和过热度等参数对连铸坯凝固过程的影响，为喂钢带工艺的工业化提供了理论依据。
关键词:
喂钢带
,
continuous casting
,
mold
,
solidification
,
mathematical model
杨刚
,
李宝宽
,
于洋
,
齐凤升
金属学报
本文建立了薄板坯连铸结晶器铜板的三维传热数学模型，特别是对结晶器铜板冷面的水槽和背板部分采用了交替配置不同的边界条件处理，利用Visual Fortran语言自编程序计算结晶器铜板温度场。发现结晶器铜板热面温度呈现云层分布，冷面呈现冰凌状分布。分析了各种工艺参数（拉速、铜板厚度、冷却水流速等）对结晶器铜板温度场的影响。典型位置上的计算结果与现场测量数据符合较好，为优化生产工艺参数和结晶器设计提供重要的理论依据和实际参考数据。
关键词:
薄板坯连铸
,
mold
,
copper plate
,
null
李宝宽
,
霍慧芳
,
栾叶君
,
齐凤升
金属学报
提出一种修正的均相流模型, 即在模型的含气率守恒方程中引入气相水平滑移速度, 该速度只存在于喷嘴附近的区域, 其物理作用是将气体导入流体中.计算实践表明, 修正的均相流模型能够解决侧吹装置中的气液两相流动问题.同水模型的实验观察比较表, 该模型模拟的气相分布特征同水模型观察结果符
合较好.
关键词:
RH
,
homogenous flow model
,
null
,
null
李宝宽
,
霍慧芳
,
栾叶君
,
齐凤升
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.01.012
提出一种修正的均相流模型,即在模型的含气率守恒方程中引入气相水平滑移速度,该速度只存在于喷嘴附近的区域,其物理作用是将气体导入流体中.计算实践表明,修正的均相流模型能够解决侧吹装置中的气液两相流动问题.同水模型的实验观察比较表明,该模型模拟的气相分布特征同水模型观察结果符合较好.
关键词:
RH精炼系统
,
均相流模型
,
侧吹
,
气相水平滑移速度
李维彪
,
王芳
,
齐凤升
,
李宝宽
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.11.013
利用旅行薄片微元体能量守恒原理,引入喂钢带相对速度参量,发展了连铸凝固旅行薄片数学模型.采用有限体积法,用Visual Basic语言独立编制源码模拟程序,并对一典型喂钢带的连铸工艺进行模拟分析,得到了连铸坯温度分布和喂进钢带凝固状态的曲线.结果证明,喂进钢带改变了结晶器内温度场的分布和传统的由表及里凝固方式,钢带在结晶器内先凝固后熔化,降低了钢水过热度和铸坯断面温度梯度,使得温度分布更有利于等轴晶结晶过程的进行,有利于铸坯断面形核率的提高.同时该模型也给出了钢带尺寸、拉速和过热度等参数对连铸坯凝固过程的影响.
关键词:
喂钢带
,
连铸
,
结晶器
,
凝固
,
数学模型
杨刚
,
李宝宽
,
于洋
,
齐凤升
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.03.021
建立了薄板坯连铸结晶器铜板的三维传热数学模型,特别是对结晶器铜板冷面的水槽和背板部分采用了交替配置不同的边界条件处理,利用Visual Fortran语言自编程序计算结晶器铜板温度场.通过对一典型薄板坯连铸结晶器铜板模拟分析,发现铜板热面温度呈现云层分布,冷面温度呈冰柱状分布.分析了各种工艺参数(拉速、铜板厚度、冷却水流速等)对结晶器铜板温度场的影响,典型位置上的计算结果与现场测量数据符合较好,为优化生产工艺参数和结晶器设计提供理论依据和实际参考数据.
关键词:
薄板坯连铸
,
三维传热
,
结晶器
,
铜板
,
温度场
李宝宽
,
齐凤升
,
王芳
,
刘杰
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.03.015
针对离心式中间包电磁驱动旋流强度不充分的问题,探讨在不增加外加能量或动力的情况下,利用弯水口将钢包内钢液的位置势能转化为水平出流动能以增强旋转室内钢液旋流强度的可能性.利用水模型观察实验,结合数值模拟手段,证明了弯水口注流可以增强离心式中间包旋转室内的旋流强度,在本研究条件下可以使最大速度值增加约15%.
关键词:
离心式中间包
,
旋流
,
弯水口
,
电磁力
李宝宽
,
顾明言
,
齐凤升
,
王芳
,
周谦
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.10.010
建立了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动数学模型,利用多相流动体积法(VOF)模拟了渣层运动行为.模型结果再现了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动现象.当Ar气被吹进钢包时,在钢液内产生气泡,上升的气泡间歇地冲击并突破渣层,产生渣眼;同时,渣层发生波动,波动频率随着Ar气流量的增加而增加.参数研究显示:220t钢包底吹流量由100增加到300 L/min,渣眼直径由0.43增加到0.81m.计算的无量纲渣眼面积与文献中渣眼的实验结果很接近.Ar气喷吹期间,渣层发生重大的变形,近渣眼处的渣层变薄,近钢包壁处的渣层变厚.渣眼周围钢液流速很大,并导致部分渣滴卷入钢液中.
关键词:
钢包
,
渣层运动行为
,
三相流
,
数学模型
李宝宽
,
代凤羽
,
齐凤升
,
杨冉
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00025
本文研究了利用长、短双水口结合电磁制动技术在同一结晶器内连铸复合钢坯的新工艺.为掌握结晶器内钢液流场和合金元素浓度场分布规律,结合实验和数学模拟分析了该工艺过程.实验中采用浸泡黑芝麻显示流场状态.数学模型中采用低Reynolds数湍流模型计算湍流参数,并比较了隔板与静磁场制动对结晶器内流场的影响.实验与数值模拟结果互相检验,两者吻合良好,据此得到了长、短双水口浇铸复合钢坯工艺结晶器流场和合金元素浓度的分布特征.同时还研究了水口出流结构和静磁场强度参数对流场和浓度场的影响.
关键词:
双水口注流连铸复合钢坯
,
电磁制动
,
隔板
,
流场和合金元素浓度
