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,可為提出水口壁面穩定、連續氬氣膜的調控機制,優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�？梢姡珺aiH 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定、連續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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1 李帥;孫龍泉;張阿漫;;水中上浮氣泡動態特性研究[J];物理學報;2014年18期

2 鞠花;陳剛;李國棟;董少敏;;靜水中上升氣泡沿傾斜壁面的運動特性試驗研究[J];水動力學研究與進展A輯;2011年03期

3 王剛;姚同路;肖玖倫;;梅鋼浸入式水口防止堵塞的理論與實踐[J];四川冶金;2010年06期

4 于赟;李小平;李建國;;氣膜結晶器結構與傳熱分析[J];特種鑄造及有色合金;2010年05期

5 潘秀蘭;王艷紅;梁慧智;馮士超;;防止浸入式水口結瘤和堵塞的新技術[J];重型機械;2010年S1期

6 張獻光;陳登福;張立峰;靳星;張健;溫良英;張大江;王翠娜;畢艷艷;;吹氬對板坯連鑄結晶器流體流動的影響[J];過程工程學報;2010年S1期

7 徐麥容;劉成云;;水中浮升氣泡的半徑和速度變化[J];大學物理;2008年11期

8 李寶寬;顧明言;齊鳳升;王芳;周謙;;底吹鋼包內氣/鋼液/渣三相流模型及渣層行為的研究[J];金屬學報;2008年10期

9 屈福;王向杰;朱慶豐;崔建忠;;氣膜對鋁合金半連鑄液穴形狀及表面質量的影響[J];東北大學學報(自然科學版);2008年09期

10 石泳;包立炯;朱恂;廖強;;液體流動條件下毛細管管口氣泡動力特性實驗[J];工程熱物理學報;2008年09期

本文編號：2881573