吹氩连铸中间包内流动与界面行为的实验研究

摘要

为了满足提高铸坯质量，生产高品质钢的要求，对宽厚板坯连铸中间包吹氩条件下的的流动与界面行为进行了研究，目的在于：使中间包内钢液的流动更加活跃；中间包内温度分布更加均匀；使中间包能有效地排除钢液中的夹杂物，便于提高铸坯的质量。 本研究根据相似原理，按照弗鲁德准数相等的原则建立了一套1：2.5中间包物理模型研究体系，开展了包括示踪剂技术、液面监测技术、模拟渣料配比等在内的实验研究，从中间包中示踪剂的停留时间、液面波动及卷渣情况等几方面入手，用物理模拟方法对中间包控流装置的结构和流场进行了优化，探讨了合理的控流元件与透气元件，以及喷吹气体流量之间的关系，为中间包喷吹惰性气体净化找到了可操作性参数。 通过实验研究，主要解决了以下的问题：(1)分析了中间包内流动特征，中间包流场控流装置的最佳结构，以及中间包底吹氩最佳吹气位置及其最佳气体流量； (2)应用DJ800型多功能监测系统，对吹氩条件下，中间包液面波动情况进行研究，通过对液面波动进行定量测量，得出了多孔挡墙的使用、喷吹气体流量与中间包自由表面波动之间的关系； (3)通过不同配比的实验用油，对中间包吹氩条件下，液面卷渣情况进行了模拟研究，找到了渣层粘度、气体流量等与卷渣之间的关系。 中间包可以增强夹杂物的去除效果，通过本研究的内容，试图将中间包底吹氩气与中间包内坝堰多孔挡墙等的使用结合起来，进一步发挥中间包冶金的重要作用，对实际连铸生产具有积极的意义。

目录

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第一章绪论

1.1连铸技术的特点和我国的现状

1.2中间包冶金技术在连铸生产中的地位和作用

1.3本文研究的内容、目的和意义

第二章文献综述

2.1中间包冶金技术的发展和现状

2.1.1防止钢液二次污染技术

2.1.2通过改变中间包结构提高钢水清洁度

2.1.3其他促进夹杂物去除技术

2.2中间包喷吹惰性气体净化技术

2.2.1中间包吹氩技术概况

2.2.2中间包吹氩技术的主要功能

2.2.3中间包吹氩技术的机理

2.2.4中间包吹氩技术的应用

第三章中间包吹氩过程流动特性的水模型研究

3.1中间包吹氩的物理模型研究方法

3.2实验方案的确定

3.2.1中间包物理模型的建立

3.2.2实验方案流程

3.3实验测定及结果讨论

3.3.1实验测定

3.3.2实验结果分析

3.3.3实验讨论

第四章中间包吹氩条件下界面行为的研究

4.1中间包表面波动实验方案的确定

4.2对中间包表面波动的测定与分析

4.3中间包吹氩条件下表面卷渣的研究

第五章结论

参考文献

致 谢