在連鑄生產中,中間包上水口吹氬技術常被使用以防止水口堵塞。本文通過理論分析和水模型的實驗研究方法,研究了工藝參數對氬氣泡生成、脫離上水口內壁氣泡臨界直徑、上水口內壁氬氣泡膜形成和遷移行為的影響、下水口內氣泡尺寸及氣泡運動行為的影響規(guī)律。理論分析結果表明,當透氣磚內透氣孔極小、透氣孔分布均勻時,吹氬上水口內壁氣膜表現形式為連續(xù)氣膜;當透氣磚內透氣孔直徑相對較大、氣孔數相對較少時,氬氣膜的表現形式為氣泡鏈式氣膜。隨吹氬量和水口壁面切線方向與垂直方向的夾角增大、透氣孔直徑和有效透氣孔數量的減小時,脫離水口內壁的氬氣泡臨界直徑減小,在上水口下部脫離水口內壁氣泡的臨界直徑大。水模型試驗結果表明,隨著吹氣量的增加,水口內壁氣泡鏈數量逐漸增多;在上水口下部,由于氣泡鏈的疊加,出現氣幕。隨著水流量的增加,氣泡鏈重疊部分越多,連續(xù)氣幕范圍越大。隨著上水口的位置下移,氣泡向下的遷移速度呈減小趨勢;而氣泡速度隨拉坯速度的增大而增大。吹氣量一定時,隨水流量增加,氣泡鏈離壁面的平均距離逐漸減少;水流量一定時,隨著吹氣量增加,氣泡鏈離壁面平均距離逐漸增大。本研究明確了吹氬上水口中氬氣泡的形成行為、遷移行為、分布狀態(tài),可為提出水口壁面穩(wěn)定、連續(xù)氬氣膜的調控機制,優(yōu)化水口吹氬及上水口透氣性參數,防止中間包水口堵塞提供理論基礎。
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TF777
【部分圖文】：

利于防止水口堵塞，所提出的水口內氣膜形成條件及不同參數對其影響規(guī)律對理解水口內壁/鋼液界面氣膜形成有重要意義。圖2.3 吹入水口內氬氣泡的四種狀態(tài)但是，BaiH 的實驗條件與實際水口吹氬條件存在差異性：所建立的水模型中，氣體是以單一微孔的形式吹入的，而中間包上水口吹氬中氣體是通過透磚的彌散氣孔進入水口內，其氬氣膜形成及沿水口內壁向下遷移條件與實際情況差異性較大。可見，BaiH 的研究中沒有涉及到氣膜形成過程中鋼水靜壓力、上水口透氣性參數及流體的拖曳行為對氣膜形成和遷移的影響，在保證結晶器鋼渣界面穩(wěn)定和連鑄坯質量的前提下，如何在水口內壁與鋼液間形成穩(wěn)定、連續(xù)的氬氣膜及影響機制尚未提及。連鑄工藝中的中間包氣幕擋墻技術[37-40]、精煉工藝中的鋼包吹氬技術[41]也涉及到鋼液吹氬問題

上水口壁面某剖面生長出的氣泡Qg/N1N2td00l0Qg/N1N2xQg/N1N2FdFGFsFl

上水口壁面某剖面上氣條形成示意圖及受力分析
【參考文獻】

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本文編號：2881573