吹氬板坯結晶器內鋼渣界面氣泡行為的研究.pdf

1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringStudyonTransportBehaviorofBubblesonliquidsteel／slaginterfaceinMoldofContinuousSlabCastingwithArgonBlowingMasterCandidate：Major：～

2、●Suoervisor：LiangZeweiLiangewelMetallurgicalEngineeringProfChengChangguiWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430081，PRChinaMay2016摘要結晶器保護渣對連鑄坯的質量有重要影響，在吹氬板坯結晶器中，鋼渣界面氬氣泡的行為直接影響著保護渣的流動和傳熱效果。了解鋼渣界面氬氣泡的行為，可為進一步研究氬

3、氣泡進入液態(tài)保護渣后的遷移、分布行為提供依據。而結晶器內鋼渣界面氬氣泡的行為受連鑄工藝參數及浸入式水口的結構參數等因素影響。因此，為了理解吹氬結晶器內液態(tài)保護渣的性能與結晶器內鋼液流動、氬氣泡之間的關系，研究不同條件下吹氬板坯結晶器內鋼渣界面的氣泡行為具有重要意義。本文以某鋼廠連鑄板坯結晶器作為研究對象，建立原型與模型的相似比為1：O6的水模型，研究分析吹氬量、拉坯速度、水口浸入深度以及側孔傾角等因素對結晶器內鋼渣界面氣泡行為的影響；利

4、用數學模擬的研究方法，研究不同工藝條件下結晶器內鋼液流場以及鋼渣界面波動、氬氣泡分布、氬氣泡進入液渣時的瞬時速度。論文主要結論如下：(1)隨吹氬量的增加，結晶器內氬氣泡在水口附近增多，鋼渣界面氬氣泡瞬時速度增大，水口附近鋼渣界面波動增強；結晶器窄面附近氬氣泡減少，鋼渣界面氬氣泡瞬時速度減小，窄面附近鋼渣界面波動減弱，結晶器窄面鋼液沖擊點略有上移。(2)隨拉速的增加，氣泡直徑減小，氣泡在鋼液內停留時間增大，氣相在結晶器內體積分數增大，在水

5、口附近鋼渣界面的氬氣泡瞬時速度減小，水口附近鋼渣界面波動減弱；結晶器窄面附近鋼渣界面氣泡瞬時速度先增加后減??；當拉坯速度過高時，靠近窄面附近易出現漩渦流。(3)隨水口浸入深度的增加，氣泡流股渦心向水口處移動，鋼渣界面氣泡瞬時速度在水口附近先減小后增大，窄面附近先增大后減小，結晶器內鋼渣界面波動整體減弱，但變化不顯著。(4)隨水口側孔傾角的增加，氣泡流股渦心向水口附近移動，鋼渣界面氣泡瞬時速度在水口附近先減小后增大，在結晶器窄面附近氣泡瞬