98 工程科学学报.第42卷，增刊1 表1中间包不同控流装置实验方案 Table 1 Schemes of different flow control devices Scheme The angle of diversion holes in Distance between dam and turbulence inhibitor/() tundish center/mm A2 60 1306 A0 60 BO 86 CO 110 70 BI 86 500 图3挡坝结构示意图（单位：mm) 名 86 1306 Fig.3 Schematics of dams in tundish(unit:mm) B3 86 1900 B4 86 2400 CI 110 500 C2 110 1306 C3 110 1900 C4 110 2400 生同炉次各铸坯质量稳定性差的问题， 图4湍流抑制器结构示意图 3.2湍流抑制器对中间包的影响 Fig.4 Schematics of the turbulence inhibitor in tundish 对A、B、C三种不同湍流抑制器在无挡坝工 况下进行实验，图6为不同方案下的E曲线和 E曲线和累计停留时间分布函数F曲线，表2为原 F曲线，表3为其流场特性参数.综合分析，A0方 型中间包流场特性参数.从图5(a)可以看出，示踪 案，E曲线中3#水口出现明显尖峰，存在短路流， 剂首先进入到3#水口，并有较高的浓度值，之后依 F曲线中1#、2#水口一致性较好，A湍流抑制器 次到达2#水口和1#水口，在3#水口处形成明显短 死区较原型降低了3.03%，ōF,max从0.03下降到 路流，且3个水口的滞止时间标准差为13.46.从 0.0207,说明原型工况下添加挡坝反而不利于中间 图5(b)可以看出，中间包1#、2#、3#水口的F曲线 包顺行及各流的一致性.B0方案的E曲线较为一 差异性较大，新流入中间包的钢水，更多地从3#水 致，无明显尖峰，但从F曲线来看，1#、2#、3#水口 口流出，且越累积越多，其累积的钢水量远超过 保持一定差异，1#、2#水口流量不一致的现象仍然 2#水口和1#水口：其死区比例达到了20.92%，中间 存在.C0方案，E曲线2#水口出现尖峰，短路流出 包利用率不高.从生产角度分析，三个水口F曲线 现在2#水口，F曲线一致性最好，死区较原型降低 较大的差异性可能导致异型坯浇铸过程中产品内 了4.49%，oF,mx为0.0103，F曲线标准差出现了先 翼板以及各流铸抷温度和洁净度不均匀，进而发 减小后增大的现象，这可能与C湍流抑制器导流 0.60 (a) 0.30b) 1# 0.50 二 0.25 3# 0.40 0.20 0.30 0.15 0.20 0.10 0.10 0.05 0 0 0 0.5 1.01.52.0 2.5 0 0.51.01.52.0 2.5 图5原型中间包RTD曲线.(a)E曲线：(b)F曲线 Fig.5 RTD curves of the prototype tundish:(a)E-curve;(b)F-curveE 曲线和累计停留时间分布函数 F 曲线，表 2 为原 型中间包流场特性参数. 从图 5（a）可以看出，示踪 剂首先进入到 3#水口，并有较高的浓度值，之后依 次到达 2#水口和 1#水口，在 3#水口处形成明显短 路流，且 3 个水口的滞止时间标准差为 13.46. 从 图 5（b）可以看出，中间包 1#、2#、3#水口的 F 曲线 差异性较大，新流入中间包的钢水，更多地从 3#水 口流出，且越累积越多，其累积的钢水量远超过 2#水口和 1#水口；其死区比例达到了 20.92%，中间 包利用率不高. 从生产角度分析，三个水口 F 曲线 较大的差异性可能导致异型坯浇铸过程中产品内 翼板以及各流铸抷温度和洁净度不均匀，进而发 生同炉次各铸坯质量稳定性差的问题. 3.2    湍流抑制器对中间包的影响 对 A、B、C 三种不同湍流抑制器在无挡坝工 况下进行实验 ， 图 6 为不同方案下 的 E 曲 线 和 F 曲线，表 3 为其流场特性参数. 综合分析，A0 方 案 ，E 曲线中 3#水口出现明显尖峰，存在短路流， F 曲线中 1#、2#水口一致性较好，A 湍流抑制器 死区较原型降低 了 3.03%， σF,max 从 0.03 下 降 到 0.0207，说明原型工况下添加挡坝反而不利于中间 包顺行及各流的一致性. B0 方案的 E 曲线较为一 致，无明显尖峰，但从 F 曲线来看，1#、2#、3#水口 保持一定差异，1#、2#水口流量不一致的现象仍然 存在. C0 方案，E 曲线 2#水口出现尖峰，短路流出 现在 2#水口，F 曲线一致性最好，死区较原型降低 了 4.49%，σF,max 为 0.0103，F 曲线标准差出现了先 减小后增大的现象，这可能与 C 湍流抑制器导流 表 1    中间包不同控流装置实验方案 Table 1    Schemes of different flow control devices Scheme The angle of diversion holes in turbulence inhibitor/(°) Distance between dam and tundish center/mm A2 60 1306 A0 60 — B0 86 — C0 110 — B1 86 500 B2 86 1306 B3 86 1900 B4 86 2400 C1 110 500 C2 110 1306 C3 110 1900 C4 110 2400 30° 70 200 图 3    挡坝结构示意图（单位：mm） Fig.3    Schematics of dams in tundish (unit: mm) α 图 4    湍流抑制器结构示意图 Fig.4    Schematics of the turbulence inhibitor in tundish 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 E θ 1# 2# 3# (a) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 (b) F θ 1# 2# 3# σ 图 5    原型中间包 RTD 曲线. (a) E 曲线; (b) F 曲线 Fig.5    RTD curves of the prototype tundish: (a) E-curve; (b) F-curve · 98 · 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1