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双通道感应加热中间包的三维磁流热耦合模型

Three-dimensional magneto-hydrothermal coupling model of twin-channel tundish with induction heating

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结合感应加热的中间包冶金是当前提升特殊钢连铸洁净度和质量稳定性的前沿技术.针对大方坯连铸用T型六流中间包,利用流动传热耦合模型研究了控流装置对具有双感应加热通道中间包冶金行为的影响,首先获得了不开启感应加热工况下中间包的优化控流结构;进而通过对该结构进行电磁-流动-传热耦合模拟,研究了感应加热的控流和热补偿作用.结果 表明,通过提高加热通道高度并配合双挡坝结构可进一步改善流体流动状况、提高各流一致性.其中,在不开启感应加热时,优化后中间包较原型死区比例由31.4％降低为17.6％,活塞区比例由19.1％提高为39.1％,平均停留时间标准差由99.6减小到40.3 s.开启感应加热后,中间包内流场有显著变化,通道出口钢液具有明显的上升流,这将有利于夹杂物的上浮去除.开启感应加热30 min后较未开启感应加热时中间包各出口平均温度由1798.1升高为1827.3 K,这表明感应加热可有效补偿钢水浇注过程中的热损失.这一功能有利于实现低过热度恒温浇铸,从而也有助于提高中间包控制铸坯洁净度和铸态组织一致性的综合冶金效果.

陈希青、肖红、王璞、何浩、兰鹏、张家泉

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北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083

湖南中科电气股份有限公司磁电研究院,湖南岳阳414000

中间包 感应加热 磁流热耦合模型 结构优化 连铸

国家自然科学基金

U1860111

2021

10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20200502

钢铁
中国金属学会钢铁研究总院

钢铁

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.204
ISSN：0449-749X
年,卷(期)：2021.56(6)
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