WP3（工作項目3）: 阻塞相關(guān)現(xiàn)象的數(shù)值模擬
在任務(wù)3.1中，首先建立了數(shù)值模型。從WP1中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出邊界條件，定義通用接口和數(shù)據(jù)格式。在任務(wù)3.2中，對數(shù)值模型進(jìn)行了驗證。BFI應(yīng)用了一個數(shù)值模型來正確處理夾雜物NMI的團(tuán)聚，采用了一種基于歐拉拉格朗日方法的粒子跟蹤方法，鋼液的流通量基本上是由中間包中塞棒的位置控制的，對數(shù)值模型進(jìn)行了調(diào)整，以盡可能好地表示這種行為，即考慮中間包中的鋼水靜壓。熱邊界條件取自文獻(xiàn)并結(jié)合自身的經(jīng)驗，在參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上選擇了合適的湍流模型。數(shù)值模型實(shí)現(xiàn)了吹氬處理，研究了非金屬夾雜物的濃度和湍流模型對夾雜物團(tuán)聚行為的影響，與預(yù)期的一樣，夾雜物的濃度是影響團(tuán)聚行為的主要因素。UNILEOB-SMMP開發(fā)了一種微觀模型，考慮了堵塞的三個主要步驟。該模型采用一種特殊的隨機(jī)方法來模擬靠近水口內(nèi)壁面的流體結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動，在微觀模型中忽略了Ar泡的影響。通過在WP2堵塞計量試驗臺的試驗驗證了微觀模型的有效性，結(jié)果表明，該模型能夠再現(xiàn)與堵塞有關(guān)的現(xiàn)象。在任務(wù)3.3中，合作伙伴希望將他們的模型合并為一個完整的模型。由于遇到一些問題，合作者決定將數(shù)值模型分為中間包(宏觀)和水口SEN(微觀)兩部分。宏觀部分為微觀部分提供邊界條件(流速、湍流度、夾雜物分布和尺寸)。這些建模方法選擇了不同的湍流模型。在任務(wù)3.4中，兩臺鋼廠連鑄機(jī)都用宏觀尺度的數(shù)值模型表示，考慮中間包鋼水液面高度和塞棒升高量，對這些參數(shù)和鋼廠連鑄機(jī)的速度和湍流強(qiáng)度進(jìn)行了研究，對兩臺連鑄機(jī)的夾雜物團(tuán)聚現(xiàn)象進(jìn)行了研究。采用微觀數(shù)值模型研究了水口和中間包的截面，在靠近塞棒區(qū)注入了較多的夾雜物以觀察堵塞情況。從整個中間包和水口的模擬中提取了該域的邊界條件，并對在水口內(nèi)壁上的夾雜物的沉積進(jìn)行了觀察和分析。研究了中間包鋼水液面高度對堵塞的影響，水口內(nèi)腔直徑越小，堵塞越小，阻塞物在SEN壁上的分布越均勻。在任務(wù) 3.5中，對數(shù)值結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)，并列出了所獲得的信息。在任務(wù)3.6中，針對導(dǎo)致平行于水口內(nèi)壁流動的修正流動條件，研究了一種改進(jìn)的塞棒頭部形狀設(shè)計。其基本思想是避免流動再循環(huán)，加速鋼水靠近水口以防止夾雜物堵塞沉積。兩種修改都顯示了預(yù)期的速度場，塞棒下方的回流區(qū)域是可見的，對于塞棒端部平面的設(shè)計，回流區(qū)域較大；而對于塞棒頭部的橢圓形設(shè)計，回流區(qū)域較小。分析了湍流強(qiáng)度和鋼水速度局部大值的位置對團(tuán)聚行為的可能影響，修正的塞棒幾何形狀只導(dǎo)致團(tuán)聚行為的很小的變化。
WP4（工作項目4）：鋼廠試驗中實(shí)施優(yōu)化措施并驗證其效率
在任務(wù)4.1中，實(shí)驗室試驗和數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，如果適用于鋼廠現(xiàn)場進(jìn)行控制。在任務(wù)4.2中， 在VASL鋼廠進(jìn)行了工廠試驗，以評估RH脫氣過程中非金屬夾雜物的演變過程。感興趣的參數(shù)是夾雜物的數(shù)量及其類型。在SALZF鋼廠試驗也在RH脫氣期間進(jìn)行。RH脫氣裝置在項目運(yùn)行期間投入使用，使得VD脫氣工藝和RH脫氣工藝可以直接比較。在任務(wù)4.3中，分析了任務(wù)4.2中進(jìn)行的鋼廠試驗。在VASL鋼廠，氧含量和鋁酸鹽的平均值與鋁鎮(zhèn)靜后的時間和尖晶石型夾雜物與鋁鎮(zhèn)靜后的時間的平均值進(jìn)行了調(diào)查和詳細(xì)的報道。測定了不同鋁、鈦含量的指數(shù)表。當(dāng)Ti/Al比較低時，澆注性能較好，即堵塞較少。當(dāng)Clog表示為Ti和Al含量的函數(shù)時，數(shù)據(jù)的意義發(fā)生了變化。鈦含量越低，Al含量越高，堵塞越少。后一種結(jié)果與SALZF鋼廠的結(jié)果非常吻合。此外，在SALZF鋼廠上對VD脫氣工藝路線的781爐號和RH工藝的697爐號進(jìn)行了評價，目的是對這些工藝路線進(jìn)行比較。考慮了處理時間、平均Al含量和添加量、平均Ti含量和添加量以及各自的收得率。用OES-PDA對微夾雜物進(jìn)行分析，并對兩種方法進(jìn)行比較。在任務(wù)4.4中，總結(jié)了研究結(jié)果，并就工藝過程和構(gòu)建措施提出建議/指引。
WP5（工作項目5）: 項目管理
在任務(wù)5.1中，原本計劃的研討會被更改為網(wǎng)絡(luò)研討會。該活動于2018年3月1日舉行，共有34名參與者。之后，展示的幻燈片在參與者中分發(fā)。本次網(wǎng)絡(luò)研討會的主要優(yōu)勢在于不限制與會者人數(shù)，節(jié)省旅行費(fèi)用。在Task 5.2中，協(xié)調(diào)項目會議。項目合作伙伴每年舉行兩次會議。每個項目合作伙伴主持一次會議，協(xié)調(diào)員BFI主持啟動會議和后一次會議。行業(yè)合作伙伴SALZF鋼廠和VASL鋼廠會面了兩次，相互交換數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一了堵塞檢測的評價標(biāo)準(zhǔn)。這是在不同的脫氣工藝的背景下完成的。在任務(wù)5.3中，報告按照計劃編寫，并由協(xié)調(diào)員在相應(yīng)的TGS3會議上提出。