Anwendung numerischer und physikalischer Simulationen der Mehrphasenströmung und Partikelabscheidungen in Stranggießverteilern als Beitrag zur Verbesserung des Reinheitsgrades von Stählen

多相流和颗粒沉积的数值和物理模拟在连铸分配器中的应用有助于提高钢的纯净度

• 批准号: 30799110
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Herbert Pfeifer
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2007-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/30799110?language=en
• 关键词: Anwendung; numerischer; und; physikalischer; Simulationen

Der Reinheitsgrad von Stählen wird durch die Anzahl und Größe der nichtmetallischen Partikel im Endprodukt festgelegt. Diese sind leichter als die Schmelze und müssen in der Pfanne, sowie den nachfolgenden metallurgischen Reaktoren, Stranggießverteiler und Kokille, abgeschieden werden. Betriebsmessungen in Schmelzen sind aufgrund der extremen Randbedingungen kaum möglich. Das ähnliche Fließverhalten von Stahlschmelzen und Wasser erlaubt Experimente an Wassermodellen. In der physikalischen Simulation wird die Abscheiderate am Wassermodell eines Stranggießverteilers bestimmt. Die Abscheiderate der dispergierten Partikel wird quantitativ mit einem Partikelzählsystem gemessen. Die CFD-Simulationen der Wasser- bzw. Schmelzenströmungen erfolgen auf Basis der Reynolds-Gleichungen (RANS) und einem Turbulenzmodell. Zusätzlich wird ein Abscheidemodell zur Bestimmung der Abscheiderate für die Wasserströmung entwickelt und in die CFD-Software implementiert. Das Abscheidemodell wird anhand der Messergebnisse validiert. Im nächsten Schritt erfolgen die CFD-Simulationen für die Schmelzenströmung. Hierzu werden modifizierte Randbedingungen für die Abscheidung nichtmetallischer Partikel an die Verteilerwände und die Schlacke entwickelt sowie Clusterbildung durch Partikel-Agglomeration berücksichtigt. Ziel dieses Antrags ist es, die Abscheiderate durch Änderung der Verteilergeometrie und Gießbedingungen zu maximieren und damit den Reinheitsgrad von Stählen entscheidend zu verbessern.

Stählen的Reinheitsgrad将通过最终产品中的非金属部分的Anzahl和Größe来实现。这在Pfanne的Schmelze和müssen中是很重要的，所以在后面的文章中，Stranggießvertiler和Kokille，是韦尔登的。在Schmelzen中的Betriebsmessungen sind aufgrund der extremen Randbedingungen kaum möglich. Stahlschmelzen和瓦塞尔的飞行器在瓦塞尔模型上进行了实验。在物理模拟中，我们估计在水模型中的Abscheiderate是一种奇怪的脊椎动物。分散体的去除将通过一个分散体系统进行定量。瓦塞尔- bzw的CFD模拟。Schmelzenströmungen erfolgen auf Basis der Escherolds-Gleichungen（RANS）und einem Turbulenzmodell. Zusätzlich wird ein Abscheidemodell zur Bestimmung der Abscheiderate für die Wasserströmung entwickelt und in die CFD-Software implementiert.这是一个有效的信息传递模型。Im nächsten Schritt erfolgen die CFD-Simulationen für die Schmelzenströmung. Hierzu韦尔登修改Randbedingungen für die Abscheidung nichtmetallischer Partikel an die Verteilerwände und die Schlacke entwickelt sowie schoolbildung durch Partikel-Agglomeration berücksichtigt. Ziel dieses Antrags is es，die Abscheiderate durch Änderung der Verteilergeometrie und Gießbedingungen zu maximieren und damit den Reinheitsgrad von Stählen entscheidend zu verbessern.