工程科学学报，第38卷，第1期：4146,2016年1月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.1:41-46,January 2016 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2016.01.006:http://journals..ustb.edu.cn 多流中间包钢液流动特性分析方法 李东侠”，崔 衡1,2)四 1)北京科技大学治金工程研究院，北京1000832)北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心，北京100083 ☒通信作者，Email:cuiheng@ustb.cdu.cn 摘要中间包水模型实验一般采用脉冲刺激响应实验，分析所得平均停留时间分布(RTD)曲线特征：然而经典组合模型 处理多流中间包RTD曲线时经常出现负体积死区分率或结果偏差较大的问题.本文基于组合模型，采用阶段刺激一响应实 验，分析所得累计停留时间分布F曲线特征，对死区比例和活塞区比例进行计算.该模型计算方法适用于多流中间包的流场 特征计算.基于累计停留时间分布曲线特征分析，对某钢厂七流中间包控流装置结构进行优化，优化后的中间包死区比例降 低，各流差异减小，有利于生产顺行和铸坯质量的提高。 关键词连铸：中间包；钢液流动：流动特性：方法论 分类号TF777 A method for characterizing the flow fluid in a multi-strand tundish LI Dong-xia,CUl Heng 1)Engineering Research Institute,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Collaborative Innovation Center of Steel Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:cuiheng@ustb.edu.cn ABSTRACT The residence time distribution (RTD)obtained from a pulse tracer experiment is always used for characterizing the flow fluid in tundishes.However,it is not suit to multi-strand or asymmetric tundishes because of negative volume or deviations calcu- lated by the typical combined model using the RTD.In this paper,the accumulated residence time distribution (F curve)obtained from a step tracer experiment is applied to dead volume and plug volume calculations.This method is appropriate for single-strand tundishes and multi-strand tundishes.In this way,a 7-strand tundish in a steel plant is studied for optimizing its flow control devices. In the end,the dead volume decreases,and the distribution of molten steel among the strands tends to uniform,which benefits the slab quality and production process. KEY WORDS continuous casting:tundishes:molten steel flow:flow characteristics:methodology 分析中间包内钢液的平均停留时间分布曲线修正组合模型提出总体分析法、多流流动一致性判别、 (RTD)是中间包物理、数值模拟采用的重要评价方法 多流中间包数值模型等网处理手段.本文采用阶段 和手段习.针对不同形式的TD曲线，国内外专家 刺激响应实验，基于累计停留时间分布F曲线，计算 提出相应的模型和修正方法4，其中应用比较广泛 相应的死区比例和活塞区比例，并将该方法运用于多 的为Sahai和Emi修正后的经典组合模型.经典组合 流中间包流场特性的分析. 模型在处理多流中间包时，计算所得死区比例会出现 负体积比率，与实际情况偏差较大的问题”。针对多 1分析模型与方法 流中间包RTD曲线的分析问题，国内外专家基于经典 中间包水模型实验研究过程示踪剂在入口处的加 收稿日期：2014-10-25 基金项目：北京高等学校青年英才计划资助项目(YETP0411):中央高校基本科研业务费资助项目(FRF-UM-15O06)工程科学学报，第 38 卷，第 1 期: 41--46，2016 年 1 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 1: 41--46，January 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 01． 006; http: / /journals． ustb． edu． cn 多流中间包钢液流动特性分析方法 李东侠1) ，崔 衡1，2)  1) 北京科技大学冶金工程研究院，北京 100083 2) 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心，北京 100083  通信作者，E-mail: cuiheng@ ustb． edu． cn 摘 要 中间包水模型实验一般采用脉冲刺激--响应实验，分析所得平均停留时间分布( ＲTD) 曲线特征; 然而经典组合模型 处理多流中间包 ＲTD 曲线时经常出现负体积死区分率或结果偏差较大的问题． 本文基于组合模型，采用阶段刺激--响应实 验，分析所得累计停留时间分布 F 曲线特征，对死区比例和活塞区比例进行计算． 该模型计算方法适用于多流中间包的流场 特征计算． 基于累计停留时间分布曲线特征分析，对某钢厂七流中间包控流装置结构进行优化，优化后的中间包死区比例降 低，各流差异减小，有利于生产顺行和铸坯质量的提高． 关键词 连铸; 中间包; 钢液流动; 流动特性; 方法论 分类号 TF777 A method for characterizing the flow fluid in a multi-strand tundish LI Dong-xia1) ，CUI Heng1，2)  1) Engineering Ｒesearch Institute，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Collaborative Innovation Center of Steel Technology，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: cuiheng@ ustb． edu． cn ABSTＲACT The residence time distribution ( ＲTD) obtained from a pulse tracer experiment is always used for characterizing the flow fluid in tundishes． However，it is not suit to multi-strand or asymmetric tundishes because of negative volume or deviations calcu￾lated by the typical combined model using the ＲTD． In this paper，the accumulated residence time distribution ( F curve) obtained from a step tracer experiment is applied to dead volume and plug volume calculations． This method is appropriate for single-strand tundishes and multi-strand tundishes． In this way，a 7-strand tundish in a steel plant is studied for optimizing its flow control devices． In the end，the dead volume decreases，and the distribution of molten steel among the strands tends to uniform，which benefits the slab quality and production process． KEY WOＲDS continuous casting; tundishes; molten steel flow; flow characteristics; methodology 收稿日期: 2014--10--25 基金项目: 北京高等学校青年英才计划资助项目( YETP0411) ; 中央高校基本科研业务费资助项目( FＲF--UM--15--006) 分析中间包内钢液的平均停留时间分布曲线 ( ＲTD) 是中间包物理、数值模拟采用的重要评价方法 和手段［1--3］． 针对不同形式的 ＲTD 曲线，国内外专家 提出相应的模型和修正方法［4--6］，其中应用比较广泛 的为 Sahai 和 Emi 修正后的经典组合模型． 经典组合 模型在处理多流中间包时，计算所得死区比例会出现 负体积比率，与实际情况偏差较大的问题［7--8］． 针对多 流中间包 ＲTD 曲线的分析问题，国内外专家基于经典 修正组合模型提出总体分析法、多流流动一致性判别、 多流中间包数值模型等［9--10］处理手段． 本文采用阶段 刺激--响应实验，基于累计停留时间分布 F 曲线，计算 相应的死区比例和活塞区比例，并将该方法运用于多 流中间包流场特性的分析． 1 分析模型与方法 中间包水模型实验研究过程示踪剂在入口处的加