水口吹氬板坯結(jié)晶器內(nèi)氣液兩相流的物理模擬.pdf

1、結(jié)晶器浸入式水口吹氬工藝不僅可以防止水口結(jié)瘤和鋼液的二次氧化，還可以改善流場(chǎng)及促進(jìn)夾雜的上浮去除。本課題主要從改善結(jié)晶器流場(chǎng)和促進(jìn)夾雜物去除的角度出發(fā)，通過物理模擬，研究氣液兩相流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。分析了不同水量、氣量、水口底部形狀、滑板開口度、水口浸入深度等5種因素對(duì)結(jié)晶器水模內(nèi)氣泡的大小、分布、運(yùn)動(dòng)終速、停留時(shí)間和行程的影響。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，主要得出以下結(jié)論：
　　 (1)存在一個(gè)臨界水量2.54m3·h-1，當(dāng)水量大

2、于臨界值時(shí)，氣泡在上下回流場(chǎng)均有分布；當(dāng)水量小于臨界值時(shí)，氣泡僅分布在上回流場(chǎng)內(nèi)。氣泡在臨界水量條件下的運(yùn)動(dòng)終速最小。
　　 (2)隨著水口吹氣量的增加，上回流場(chǎng)含氣率增加。同時(shí)，上回流場(chǎng)的含氣率分布隨著氣量的增加愈不均勻。在本實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)氣量為0.074m3·h-1時(shí)，氣泡平均停留時(shí)間和行程最長(zhǎng)。
　　 (3)采用凹形水口時(shí)，含氣率分布相對(duì)均勻，氣泡平均停留時(shí)間和行程較長(zhǎng)，氣泡運(yùn)動(dòng)終速較低。采用凸形水口時(shí)，氣泡在上回

3、流場(chǎng)局部聚集，含氣率分布很不均勻，氣泡運(yùn)動(dòng)終速較高。
　　 (4)滑板開口度對(duì)對(duì)氣泡平均停留時(shí)間和行程影響較大。當(dāng)滑板開口度為51％時(shí)，含氣率分布相對(duì)最均勻，氣泡平均停留時(shí)間和行程最長(zhǎng)。
　　 (5)隨著水口浸入深度的增加，水口附近含氣率增大，氣泡平均停留時(shí)間和行程縮短。
　　 (6)在本實(shí)驗(yàn)條件下，綜合考慮5種因素的影響，確定在水量為3.16m3·h-1，氣量為0.074m3·h-1，凹形水口，滑板開口度為51