帶填料的雙層擋墻對中間包流場影響的物理模擬研究.pdf

1、帶填料的雙層擋墻是一種新型的中間包控流裝置，選擇合適的中間包雙層擋墻填料，還可以起到凈化鋼液的作用。本文采用物理模擬的方法，通過RTD曲線測定實驗、流場顯示實驗和夾雜物模擬實驗研究了不同工藝條件下帶填料的雙層擋墻對中間包流場和夾雜物去除率的影響，而且與原用擋墻和未帶填料的雙層擋墻做了對比研究。并通過高溫實驗研究了將鈣鎂質(zhì)耐火材料作為中間包雙層擋墻填料時對鋼液中夾雜物的影響。主要結(jié)論如下:
　　(1) RTD曲線分析結(jié)果表明:不同工

2、藝條件下，整體平均停留時間隨著中間包入口流量的增加而變短;同一種工藝條件下，使用未帶填料的雙層擋墻對應的整體平均停留時間比原用擋墻的長，填料粒度最小的雙層擋墻對應的整體平均停留時間要比原用擋墻和未帶填料的雙層擋墻的短，五種帶填料的雙層擋墻方案，隨著填料粒度的依次增加，整體平均停留時間隨之增加，當填料粒度增加到一定程度時，使用帶填料的雙層擋墻的整體平均停留時間就會比原用擋墻和未帶填料的雙層擋墻的長，且隨著填料粒度的增加，死區(qū)體積分數(shù)依次減

3、小。
　　(2)流場顯示結(jié)果表明:使用原用擋墻和未帶填料的雙層擋墻時出口流區(qū)均形成表面流，但原用擋墻對應的中間包流場遠端邊角位置存在明顯的死區(qū);使用填料粒度最小的雙層擋墻方案時，中間包遠端邊角位置也存在明顯的死區(qū);五種帶填料的雙層擋墻方案，隨著填料粒度的增加，出口流區(qū)的表面流不斷得到改善。
　　(3)夾雜物模擬實驗結(jié)果表明:不同工藝條件下，夾雜物去除率隨著中間包入口流量的增加而減小;同一種工藝條件下，五種帶填料的雙層擋墻方案

4、，隨著填料粒度的增加，去除率整體上呈增加的趨勢，對于粒度分布為58-75μm和75-106μm的模擬粒子（對應鋼液中21-28μm和28-39μm的夾雜物）的去除率，去除率最高的帶填料的雙層擋墻方案，比原用擋墻提高了10％以上。
　　(4)高溫實驗結(jié)果表明:鈣鎂質(zhì)耐火材料處理后的鋼中單位面積夾雜物數(shù)量明顯減少，與將原鋼樣簡單重熔后的試樣相比，分別加CaO含量為20％和30％的鈣鎂質(zhì)耐火材料重熔后的試樣鋼中單位面積夾雜物數(shù)量減少了1