環(huán)形底吹中間包氣泡特性及流場優(yōu)化.pdf

1、中間包吹氬是去除鋼液中微小夾雜物的有效手段，微小氣泡對鋼液中小夾雜物去除有重要作用，吹氬用透氣耐火材料是決定氣泡行為的關(guān)鍵因素之一。本文針對中間包條形氣幕擋墻存在三角形氣泡盲區(qū)的現(xiàn)象，采用水模實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬計(jì)算方法，研究了透氣環(huán)和氣流量對中間包流場及氬氣分布的影響，對中間包水口座磚結(jié)構(gòu)形式和吹氣參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化;結(jié)合中間包透氣耐火材料的實(shí)際使用條件，采用粒度堆積方法對剛玉質(zhì)彌散型透氣耐火材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并制備出彌散型透氣環(huán)用于中間包透

2、氣上水口座磚;為獲得微小氣泡，本文采用水模實(shí)驗(yàn)結(jié)合界面追蹤數(shù)值模擬方法，研究了彌散型、直通孔型和狹縫型孔結(jié)構(gòu)對氣泡形成及運(yùn)動(dòng)過程的影響。論文得到以下主要結(jié)論:
　　(1)采用尺寸小、粒度范圍窄的剛玉顆粒，通過顆粒堆積，在材料中形成分布均勻的微小氣孔，制得了強(qiáng)度高，透氣性良好，氣孔分布均勻，體積穩(wěn)定的環(huán)形透氣元件，在水模中吹氣形成了均勻的微小氣泡。
　　(2)模擬結(jié)果表明，氣泡的形成和運(yùn)動(dòng)不僅受到吹氣參數(shù)、氣液相對速度、潤濕角

3、等因素的影響，還與透氣材料的氣孔類型、孔徑大小、孔間距及透氣度有關(guān);透氣性能良好的彌散型材料容易形成微小氣泡，直通孔型材料孔徑小，且孔間距適中時(shí)可形成直徑為0.2～2mm的小氣泡;狹縫型透氣元件，只有當(dāng)孔隙寬度小于0.15mm，且氣流量小時(shí)才能形成小氣泡，但不能形成連續(xù)氣幕。
　　(3)通過安裝在中間包水口座磚中環(huán)形透氣耐火材料，向中間包吹入氬氣，在塞棒周圍形成了環(huán)形氣泡幕，可以對進(jìn)入中間包水口的所有鋼液進(jìn)行氣洗，并有部分氬氣流入