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《钢包内喷嘴与透气砖吹氩去夹杂水模型研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期今扁学玻年月一一页钢包内喷嘴与透气砖吹氨去夹杂水模型研究郑淑国朱苗勇东北大学材料与冶金学院,沈阳摘要通过选择乳状液滴模拟夹杂物和偏心底吹钢包水模型实验,考察了喷嘴和透气砖吹气条件下时间、吹气量对夹杂物去除行为的影响规律结果表明较小气量和较大气量分别在和内可将绝大部分的模拟夹杂物去除,内可将模拟夹杂物几乎全部去除喷嘴吹气时存在一个最佳去夹杂气量,而透气砖吹气时较小气量的去夹杂效果要好于较大气量、且在一定的气量范围内通过透气砖吹气的去夹杂效果要明显好于通过喷嘴吹气,、,,关键词钢包偏心底吹乳状液滴夹杂物水模一一一中圈法分
2、类号文献标识码文章编号认叭,刀叩万城,呵,扒。,,艺万夕叼尹,叽粼,,,。乞,。乞。二械承,。石夕艺红坛云落。即加。娜。。、。。印。云,习啊战。艺卿乞。。不一”司涵一一,一一幻。,,且,,,一,,,、,一,夹杂物是危害钢液钢材质量的主要杂质尽可能多钢包底吹氢精炼过程的搅拌混合行为研究较多【但的去除尽量夹杂物是炼钢的主要目标之一钢包吹氢是炉对该过程的夹杂物行为研究不多,且主要集中在对钢液取、,,、样分析一‘理论分析呻’魂及数学描述上一例由外精炼的重要手段之一它不仅具有均匀钢水温度成分的作用,而且也是十分有效的去夹杂措施钢包吹氢
3、包括于底吹氢钢包内夹杂物行为的复杂性,水模型的研究工作,,顶吹氢和底吹氢两种方式,与前者相比后者有许多优点,很少吻〕且以固体小颗粒来模拟夹杂物没有考虑夹杂已成为目前工厂钢包精炼中最常用的吹氢方式当前,对物的碰撞长大这一重要的物理行为本文采用乳状液滴来模拟夹杂物,可以模拟夹杂物的碰撞与长大行为在精炼钢包底吹氢行为的水模和数模研究中,人们多采用喷嘴来‘,【一通过透气砖吹气的混匀效国家自然科学基金委员会和上海宝钢集团公司钢铁联合资助基金代替透气砖进行研究,项目和教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目果要优于通过喷嘴吹气但二者去夹杂效
4、果比较的实验研一究则未见报道本文考察了喷嘴和透气砖吹气条件下不同收到初稿一一,一、日期收到修改稿日期卜的操作参数时间吹气量对夹杂物去除行为的影响规,,,作者简介郑淑国男年生博士生律,并对二者的去夹杂行为进行了比较此外,本文还对金属学报卷这两种吹气方式下夹杂物的去除机理进行了阐述表原型与模型介质的有关参数妞实验原理几何相似本实验以某钢厂七钢包为原型,确定模型和原型二,的几何相似比入它们的主要参数见表表原型和模型的主要参数一一一一二·,,·,一一一一动力相似,二钢包精炼过程吹氢量的模拟过程,只要保证模型及原,,型的整体外。准数相
5、等,就能基本保证它们的动力相式和式中为直径似由此可以计算出对应于原型的底吹气体流量,具体如实验中乳状液滴的初始粒度及粒径分布如图所示其当量直径为拼,则由式和式可知,该下入份。乳状液滴可以模拟初始当量直径为拼的,,夹杂物或拼的夹杂物”式中和分别为模型和原型的气体流量模拟介质的确定实验结果采用食盐水模拟钢液,用空气模拟氢气对于夹杂物,,实验装置如图所示空气从钢包底部距底部中的模拟和指出【模型与原型中夹杂物的心盖处通过内径为的喷嘴可以产生较小的气尺寸与夹杂物密度及溶液密度存在着定量关系,即泡,便于与透气砖的气泡行为进行比较或透气砖
6、吹入。。·,、上全兰‘,、,【一旦达三止旦」、一产,,户,式中为半径为密度下标,和分别代表模型和原型下标和分别代表夹杂、钢液和水溶液本实验中代表食盐水由式可知,模型与原型中夹杂物密度不必严格满足相似第二定律要求,即模拟夹杂物与食盐水的密度之比等于夹杂物与钢液的密度之比本实验采用一种无色、不溶于食盐水、常温下不挥发且很稳定的乳状液来模拟夹杂物由于它不被食盐水润湿,在食盐水中的两个或多个乳状液滴一旦相碰,在界面张力的作用下就可以形成簇状物这与钢液中非金属夹杂物的碰撞并形成簇状物的过程,很,,岁一卜七李三巴。相似因此该乳状液能较好
7、地模拟夹杂物的碰撞长大行为原型与模型介质的有关参数见表将人及表中有关数据代入式可以得到模型与原型夹杂物尺寸的对应关系对夹杂,。。,二二共二二刀,〔目对夹杂,,图乳状液滴形貌及初始粒度分布、。。腼盯、一、,,期郑淑国等钢包内喷嘴与透气砖吹氢去夹杂水模型研究气量除外各区间内夹杂物的去除率要大于通过喷嘴吹气各区间内夹杂物的去除率不同吹气对夹杂物去除行为的影响二图为不同吹气量条件下夹杂物去除率随时间的变一曰,,一化曲线由图可以看出通过喷嘴吹气时和一“,而的吹气量去夹杂效果均较差其它的两个吹气量相差不大而通过透气砖吹气时,除一”的,吹
8、气量去夹杂效果较差外其它吹气量相差不大图实验装置示意图一,一,一,一,一,匡罗工门。一一,一,一,一匕一,定量的乳状液通过特定的方法均匀分散在钢包中然后开始吹气,同时从钢包底缓缓注入与钢包内密度相同的食盐水,这样随着溢出的溶液,钢包内上浮至表面的乳状液召月,一也随之流出,每隔一定时间收集溢
