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连铸中间包底吹气过程水模型实验研究.doc

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文档介绍:连铸中间包底吹气过程水模型实验研究







冶金07-1
李欣雨



摘要:以宝钢集团梅山钢厂1台连铸中间包为原型,采用自行设计吹气装置于底部吹气,用水模型办法研究了吹气对中间包过程影响。实验成果表白,底部吹气明显地变化了中间包内流体流动特性;当不吹气时,通过上挡板下部液流以层流形式贴近中间包底鄙流动,然后从出口直接流出,在中间包停留时间较短,死区体积较大,不利于夹杂物去除;吹气后来,上升气流起到了气幕挡墙作用,通过上挡板下部液流,被上升气流抬起,贴近液面流动;吹气有助于增长平均停留时间,缩小中间包死区体积,此外,上升气流对中间包液流具备一定清洗作用,有助于夹杂物去除;吹气用于中问包去夹杂过程,不需要较大气体流量。在气体流量相似时,在水模型实验装置中3个位置吹气对中间包平均停留时间、中间包死区体积分数、最短平均停留时间影响大体相似,但总体上,中间位置吹气效果要好于其她2个位置吹气效果。
核心词:水模型;中间包;连铸;夹杂物去除
钢中夹杂物体积和数量对钢产品质量产生不利影响。在炼钢生产过程中,去除夹杂物办法有诸各种,其中,气体喷吹重要用于二次炼钢过程中夹杂物去除,如钢包吹氩、RH真空脱气等n ]。当前,中间包过程去夹杂重要采用加大中间包有效容积、设立挡板、使用过滤器等方式,通过变化钢流在中间包中流动形式,延长平均停留时间,使夹杂物充分上浮等办法来达到去除目[5 ]。但使用挡板及过滤器等办法去夹杂一种重要缺陷
是挡板和过滤器自身就容易被腐蚀,进而污染钢液,产生夹杂 。在中间包生产过程中,吹气重要用于使用在线加热技术场合。当前,人们对吹气对于中间包内夹杂物传播行为影响研究较少。底,梅山钢铁公司提出对其1号中间包进行改造,决定采用中间包底部吹气办法来优化该中间包构造,以提高钢铁产品纯净度,增进连铸生产。在此,作者以该中间包为对象,采用水模型办法研究了吹气对中间包冶金过程特别是对夹杂物传播行为影响。

实验基本原理与办法1.1 水模型原理水模型是依照相似理论来研究物理现象一种
办法。依照相似理论,若物理现象满足相似第二定律,则由模型得到规律可以推广到原型中。在研究中间包时,普通采用几何相似和动力相似办法。几何相似就是要保证模型与原型中各对长度比为一常数,相应几何角度相等。考虑到紊流条件下中间包内钢水流动雷诺数自模化特性,在设计模型时,保证中间包原型和模型之间弗鲁德数相等就基本保证了它们之间动力相似
1.2 吹气方案设计
由于当前人们对吹气对于中间包内夹杂物传播行为影响研究较少,实验吹气量拟定无可靠资料可以借鉴,依照关于理论,底吹气应以产生也许小气泡为宜。依照微浮选动力学理论【1 ],在气体流量相似时,气泡越小,气液比表面积越大,越有助于疏液微粒粘附于气泡而上浮去除。从动力学角度看,颗粒越小,在相似吹气流量下,会产生更大推动力,有助于气幕形成,形成气幕将起到挡墙作用,夹杂物容易被气幕挡墙推上渣面而去除。为不使中间包内浮现卷渣现象和温度较大幅度减少,应使用较小气体流量,并规定气泡足够小,以形成足够推力,形成气幕挡墙。此外,在使用较小气体流量时,为使吹气装置均匀出气,必要使用小气孔,以增大气体过孔阻力。依照以上分析,研究了各种吹气方案,并对各吹气方案进行了通气实测比较,最后拟定吹气过程采用一种气盒来实现。实测成果表白

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上传人:读书之乐 2021/12/5 文件大小:24 KB

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