[发明专利]等离子加热中间包底吹氩参数优化方法和装置

说明书

本发明涉及等离子加热中间包底吹氩参数优化方法和装置，该方法包括：根据获取的中间包实际尺寸，等比例构建中间包三维模型并进行网格划分，获得第一文件；根据第一文件、中间包数学模型和中间包内钢液属性信息，获得第一参数；根据第一参数和获取到的每一个预设底吹氩参数进行模拟计算，获得第二文件；对第二文件进行可视化和动画处理，以获得中间包三维模型的出水口纵截面的温度云图和流迹线图；判断完成模拟计算的预设底吹氩参数的数量是否达到第一预设数量；若是则根据预设规则从每个温度云图和与之相对应的每个流迹线图确定目标底吹氩参数，否则执行获取第一预设数量的预设底吹氩参数。本方案能够改善等离子加热中间包内温度分布的均匀性。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金连铸技术领域，尤其涉及等离子加热中间包底吹氩参数优化方法和装置。

背景技术

中间包等离子加热作为一种清洁高效且能精确调节温度的新技术逐渐应用于国内钢铁企业生产中，用于使中间包内钢液保持合适以及稳定的温度，以保证生产较高质量的铸坯。现有等离子加热技术一般采用等离子枪等进行单点或多点加热，在一定程度上能够提高加热点附近钢液温度，弥补钢液温降，减少对铸坯质量的影响，但等离子加热产生的热量集聚在等离子枪周围，在较短时间内难以将热量传递给整个中间包，导致中间包内部钢液温度梯度较大，整体加热效果不明显。

为了保证生产较高质量的铸坯，中间包内钢液保持合适以及稳定的温度是非常有必要的。采用底吹氩气可以对中间包中钢液进行搅拌，改善中间包内部钢液流动状态，推动中间包内部传热，均匀中间包内钢液温度，但是不同的底吹氩参数能够影响中间包内的温度场和流场，不合理的底吹氩参数将导致中间包内温度分布差异大，热传递效果差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于改善等离子加热中间包内温度分布的均匀性，提高等离子加热效果，针对现有技术中的缺陷，提供了等离子加热中间包底吹氩参数优化方法和装置。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种等离子加热中间包底吹氩参数优化方法，该方法包括：

获取中间包的实际尺寸，并根据所述中间包的实际尺寸，等比例构建中间包三维模型，以及进行网格划分，获得第一文件；

根据所述第一文件、中间包数学模型和中间包内钢液属性信息，获得第一参数，其中，所述中间包数学模型用于表征中间包及其内部钢液和氩气的流动过程，所述第一参数用于对所述中间包三维模型进行模拟；

获取第一预设数量的预设底吹氩参数，其中，所述第一预设数量不少于两个；

根据所述第一参数和每一个所述预设底吹氩参数进行模拟计算，获得第二文件；

对所述第二文件进行可视化和动画处理，以获得所述中间包三维模型的出水口纵截面的温度云图和流迹线图；

判断完成模拟计算的所述预设底吹氩参数的数量是否达到所述第一预设数量；

如果完成模拟计算的所述预设底吹氩参数的数量达到所述一预设数量，则根据预设规则从每一个所述温度云图和与之相对应的每一个所述流迹线图，确定目标底吹氩参数，否则执行所述获取第一预设数量的预设底吹氩参数。

可选地，所述第一参数包括模拟模型、边界条件、材料物性参数和求解方法；

所述根据所述第一文件、中间包数学模型和中间包内钢液钢液属性信息，获得第一参数，包括：

根据所述中间包数学模型和所述中间包内钢液属性信息，确定所述模拟模型和流动特性，其中，所述模拟模型包括多相流模型、标准 湍流模型、能量模型、离散相模型，钢液流动过程为非稳态不可压缩流动；