中間包冶金(編輯修改稿)
2025-02-23 20:27 本頁面
【文章內容簡介】 夾雜物流到中間包水口側。另外，與小氣泡碰撞的大、小夾雜物，將被氣泡帶到鋼液面上，進入到覆蓋渣中，有利于鋼水中的夾雜物上浮分離，提高中間包的夾雜物去除能力。 在密閉的中間包中吹氬，可以使中間包內的氣氛在開澆和澆注過程中處于惰性氣氛中，可以防止鋼水的二次氧化和從大氣中吸氣。 22 連鑄技術 （ a）無流動控制裝置 (b)擋墻和壩 (c) 多孔擋板 中間包內各種流動形態(tài)控制裝置 23 連鑄技術 加入湍流控制器的雙擋墻中間包內的流動狀態(tài) 24 連鑄技術 有氣幕隔墻的中間包流體流動狀態(tài) 25 連鑄技術 湍流控制器的鋼流控制模型 26 連鑄技術 3中間包結構物理模擬方法 中間包流動過程模擬實驗的相似準數(shù) 物理模擬實驗要保持發(fā)生在模型和原型的流動過程相似，則必須保證模型與原型之間的幾何相似和動力相似。幾何相似要求模型的幾何尺寸與原型的對應的幾何尺寸具有固定的相似比，而動力相似要求在模型與原型中作用在流體微元上的力相同且由這些力組成的相似準數(shù)應相等。 當原型中間包的湍流 Reynolds 準數(shù) Ret, 和 Froulde 準數(shù) Frp 和模型中間包的湍流 Reynolds 準數(shù) Ret 和 Froulde 準數(shù) Frm相等時 . 27 連鑄技術 中間包水模試驗裝置 28 連鑄技術 水和鋼液的物理性能 29 連鑄技術 中間包物理模擬實驗方法 停留時間分布曲線測定 從實驗測定得到的停留時間分布曲線RTD(Residence Time Distribution)，可以直接得到從加入示蹤劑到示蹤劑流至中間包水口時的最小停留時間 tmin(又稱響應時間 )和示蹤劑濃度達到最大時的峰值時間 tmax。還可得到各流體微元在中間包的實際平均停留時間 tav。 30 連鑄技術 31 連鑄技術 典型的中間包停留時間分布曲線 32 連鑄技術 中間包流體流動的體積可劃分為活塞流體積(plug volume)或分散活塞流體積(dispersed plug valume)、死區(qū)體積(dead valume)和完全混合流體積 (well mixedvolume)。到目前為止，各體積占中間包液體體積的分率計算模型有三種。 Kemeny等人最早應用混合流動模型 (mixed flow model)分析實驗得到的停留時間曲線，來計算活塞流體積分率、死區(qū)體積分率和混合流體積分率。 33 連鑄技術 死區(qū)完全滯止的中間包流動模型 34 連鑄技術 4中間包吹氬氣體凈化技術 中間包鋼液中夾雜物的運動行為 在中間包內，鋼液始終處于流動狀態(tài)，夾雜物在其中的運動也因此比平靜鋼液復雜得多。許多學者對鋼液中夾雜物的運動狀態(tài)進行深入研究后認為：夾雜物在鋼液中發(fā)生以下幾種行為： (1) 夾雜物的上浮 在中間包內，夾雜物依然可以通過上浮從鋼液中排除。按常規(guī)看法，夾雜物上浮去除速度服從斯托克斯(Stokes)公式 。 35 連鑄技術 斯托克斯 (Stokes)公式所計算的上浮速度是顆粒在重力場中流體介質內作加速度運動時，受到介質摩擦阻力而達到的終速度，其初速度比該值還要小得多。而在中間包內，流體本身的流動速度往往比上述速度高出很多，所以小顆粒的夾雜物，在中間包中將跟隨流動的鋼液一同運動，只有大顆粒夾雜物在鋼液流速較低的區(qū)域能夠上浮。如果考慮夾雜物同鋼液流動的跟隨性，除非鋼液的流動方向偏向上方，否則小粒徑的夾雜不可能上浮出來。中間包容量較大時，鋼液停留時間會長一些，但是也沒有根本的改變。所以僅僅依靠上浮運動，小顆粒夾雜物無法從鋼液中除去。Stokes 公式僅適用雷諾數(shù) Re 小于 2 的情況。 Stokes 上浮公式僅適用于靜止狀態(tài)或層流狀態(tài)（ Re≤2）。如
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