[发明专利]一种预测连铸生产中结晶器钢渣界面波动的方法

摘要

本发明提供一种预测连铸生产中结晶器钢渣界面波动的方法，涉及金属铸造技术领域。该方法首先根据钢厂连铸设备工艺尺寸，运用造型软件建立结晶器三维几何模型，对模型进行网格化、制定模型边界条件，导出.msh文件，并将其导入流体计算软件中进行模拟计算，提取结晶器钢渣界面位置、形状以及附近流场的数据，并在后处理软件中，建立铸坯中心面径向距离与其相对应的液面波动高度直角坐标系点状图，据此判断钢渣界面波动情况；最后调整铸坯水口插入深度与水口形状，重新对钢渣界面波动情况进行预测。本发明提供的预测连铸生产中结晶器钢渣界面波动的方法，可以判断铸坯在连铸过程中流场分布和钢渣界面波动行为，从而提高铸坯质量。

主权项

1.一种预测连铸生产中结晶器钢渣界面波动的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据钢厂连铸设备工艺尺寸，运用Gambit造型软件建立结晶器三维几何模型，并对模型进行网格化、制定模型边界条件，然后导出.msh文件；所述边界条件包括入口边界条件、出口边界条件、模型顶面边界条件和结晶器壁面和水口壁面边界条件；步骤2、将步骤1导出的.msh文件导入流体计算软件中进行模拟计算，具体方法为：步骤2.1、网格导入与处理：读取步骤1中保存的.msh文件，检查网格，保证网格最小体积小于0，设置网格区域尺寸；步骤2.2、设置物理模型及材料：根据实际设置求解器的类型、重力加速度为Y轴负方向，选择湍流模型和多相流模型为计算模型、设置材料为流体，设置钢渣界面表面张力；步骤2.3、设置操作环境和边界条件；步骤2.4、设置求解方法和控制参数；步骤2.5、设置监视窗口和初始化；初始化时，在距离顶部液面15mm处范围内设定为钢渣，其他区域默认为钢液；步骤2.6、设定迭代步数及时间步长，进行参数求解；最后求解获得的参数包括所述入口速度vinlet、湍动能k、湍动能耗散率ε和时间步长Δt；步骤3、模拟计算结束后提取数据；在流体计算软件中提取结晶器钢渣界面位置、形状以及附近流场的数据，并在后处理软件Tecplot中，建立铸坯中心面径向距离与其相对应的液面波动高度直角坐标系点状图；步骤4、对后处理结果进行分析：根据步骤3获得的所述直角坐标系点状图，判断钢渣界面波动情况；步骤5、调整铸坯水口插入深度与水口形状，重新执行步骤1‑4对钢渣界面波动情况进行预测，并对调整前后钢渣界面波动行为进行对比分析。