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《连铸结晶器内液面波动研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第28卷第2期物理测试Vol.28,No.22010年3月PhysicsExaminationandTestingMar.2010连铸结晶器内液面波动研究12张宁,雷洪(1.鞍钢股份公司技术中心,辽宁鞍山114009;2.东北大学,辽宁沈阳110004)摘要:根据相似理论,建立物理模型来测量结晶器内液面波动及渣金界面发生卷渣时的临界拉速。通过傅立叶变换和谱分析理论,分析结晶器液面波动对卷渣的影响,确定对卷渣产生主要影响的波动频率范围。关键词:卷渣;结晶器;物理模拟;液面波动;连铸中图分类号:TF341.6文献标志码:A文章编号:100
2、120777(2010)0220028204SurfaceDisturbanceinContinuousCastingMold12ZHANGNing,LEIHong(1.AnsteelTechnologyCenter,Anshan114009,Liaoning,China;2.NorthEasternUniversity,Shenyang110004,Liaoning,China)Abstract:Ahydrodynamicmodelisbuilttostudythebehaviorsofslag2metalinterfacebase
3、donthesimilaritytheo2ry,thenFouriertransformationmethodandspectrumanalysismethodareintroducedtostudytheeffectofinterfacialfluctuationrulestoslagentrapment,thenestimatetherangespecifically.Keywords:slagentrapment;mold;physicalmodel;surfacedisturbance;continuouscasting随着拉
4、速的提高,结晶器液面波动加剧,由液或两个决定性准数相等即可达到要求。结晶器内钢面波动引起卷渣的几率也增加,在超低碳钢生产中液的流动主要是受惯性力和重力的影响,因此保证超过60%的缺陷是由卷渣引起的,由液面波动引起模型与原型弗鲁德准数(Fr)的相等,就能保证两者的卷渣而导致的铸坯缺陷已成为影响铸坯质量的重的动力相似。2要因素。UFr=(1)gL物理模拟在连铸过程的模拟研究中占有非常重式中:g为重力加速度;L为特征尺寸;U为特征速要的地位。它可以克服由于冶金过程的复杂性和高度。温及测试手段的限制而难以对反应器内传输过程进在确定水模型中水流
5、量和气体流量的同时,还行研究的状况,而且消耗低,更重要的是可以验证和必须确定渣界面的相似条件。通过量纲分析可知,完善数学模型的结果,从而为反应器内传输过程的为了模拟渣和钢水的流动情况,模拟所用的介质应准确数学模拟和优化提供保障。前人的文献中,研满足以下条件:究了结晶器卷渣发生的主要位置以及卷渣的主要方υslag/υsteel=υ2/υ1(2)式,但没有给出具体的频率范围。文章利用相似理式中:下标1、2分别代表模拟钢水和保护渣所采用论建立了结晶器的物理模型,通过傅立叶变换理论的介质。保护渣的黏度和密度取决于保护渣的成分和谱分析理论研究发
6、生卷渣的主要位置和主要的频和温度。油和水及原型中钢、渣的物性参数如表1率范围,从而研究结晶器自由表面的波动情况及如所示。何控制液面波动,对于获得良好的铸坯质量、提高连表1给出了实验所用油的物性参数。可以看铸生产效率以及生产洁净钢均具有重要的意义。出,水的运动粘度与钢液的运动粘度大致相当,约为1物理模型的建立-621×10m/s,煤油、液体石蜡和真空泵油的运动粘度在保护渣的运动粘度变化范围之内,而且油和水根据相似原理的基本原则,为保证模型实验的的运动粘度之比满足(2)式,因此,通过研究煤油、液结果能够模拟原型中的现象,必须保证模型和原型
7、体石蜡和真空泵油在油水界面的行为来研究实际生具有一样的相似准数,且数值相等,一般都采用一个产过程中的渣金卷混现象是切实可行的。作者简介:张宁(1979—),男,硕士,助理工程师;E2mail:neilzhangs2005@126.com;收稿日期:2009211216第2期张宁等:连铸结晶器内液面波动研究29表1油和水及钢、渣的的物性参数Table1Physicalparametersofoil,water,liquidsteelandslag密度动力粘度运动粘度序号液相ρ/kg·m-3μ/Pa·Sv/m2·s-11煤油8201.7×
8、10-32.07×10-62液体石蜡91334×10-337.2×10-63真空泵油866.8219×10-3247×10-64水10001×10-31×10-65渣2500～290020×10-3～800×10-38×
