近期，意大利學者對中間包排空過程中鋼液的熱流體力學和質(zhì)量特征進行了細致的研究。

在煉鋼和連鑄過程中，瞬態(tài)操作對產(chǎn)品質(zhì)量和工藝規(guī)范有很大影響，這點對中間包來說尤為明顯。此研究通過工業(yè)實驗結合計算流體力學模型驗證研究了上述問題，重點對布雷西亞奧利馬丁鋼鐵廠長材產(chǎn)線5流中間包排余鋼階段鋼液熱流場和溫度場進行了數(shù)值模擬。

結果表明，漩渦的出現(xiàn)可能會造成卷渣，漩渦起始于靠近中包角落的“外部流”，典型的鋼液循環(huán)流動會誘導這種現(xiàn)象的發(fā)生。中包排余鋼時，表面鋼液產(chǎn)生螺旋運動，靠近出口處較高的角速度導致短路流效應和更高的流速。此時，即使漩渦沒有發(fā)展到足以引起鋼液表面卷渣的程度，夾雜物也主要進入各流。

考慮到操作條件，300毫米的鋼液熔池高度是避免漩渦卷渣和達到最高產(chǎn)量的最佳平衡點。此結果運用到實際生產(chǎn)中，沒有發(fā)現(xiàn)潔凈度不合格或者客戶投訴的問題。

此外，優(yōu)質(zhì)的中包絕緣材料和穩(wěn)定的排鋼速率對防止各流凝鋼的有利影響得到了實驗驗證。各流排余鋼階段溫降約為2℃，鋼液從注入中包到到達鑄流溫降約為4℃，表面鋼液溫降最為明顯。該研究結果得到了工廠700爐實驗數(shù)據(jù)的驗證。