作者：華承健,王敏,張孟昀,鄭瑞軒,包燕平
作者單位：北京科技大學鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室,北京科技大學冶金與生態工程學院
刊名：工程科學學報
ISSN：2095-9389
出版年：2020-12-24
卷：43
期：7
起頁：925-934
止頁：
分類號：TF777
語種：中文
關鍵詞：浸入式水口結瘤;粒子圖像測速;邊界層;上拋事件;下掃事件;夾雜物運動軌跡;
內容簡介鋁鎮靜鋼液澆注過程中,浸入式水口耐材內壁特征受到鋼液侵蝕和夾雜物聚集影響,從近光滑壁面逐漸向多孔耐火材料壁面和含結瘤物的粗糙結瘤壁面轉變,壁面形貌的變化影響邊界層流場結構和氧化鋁夾雜物的輸運.采用物理模擬的方法在浸入式水口模型內壁鑲嵌多孔耐火材料結構和含結瘤物耐材壁面結構,結合粒子圖像測速技術研究不同特征壁面附近流場邊界層.使用MATLAB耦合流場測速結果和氧化鋁夾雜物運動數學模型,研究了不同特征壁面的流場邊界層中氧化鋁夾雜物的運動軌跡.使用象限分析法確定了浸入式水口邊界層流場存在上拋和下掃事件.氧化鋁夾雜物位于下掃事件區域時,朝向壁面運動,粒徑為1μm的氧化鋁夾雜物在下掃事件中運動軌跡更接近壁面,增加了沉積的可能性;氧化鋁夾雜物位于上拋事件區域時,遠離壁面運動.多孔耐火材料壁面和結瘤壁面邊界層內氧化鋁夾雜物運動幅度大于光滑壁面邊界層流場內氧化鋁夾雜物運動幅度.壁面狀態由近光滑壁面轉變為多孔耐火材料和結瘤壁面時,流場邊界層中下掃事件平面占比由10.17%增加到39.77%,上拋事件平面占比由32.96%減小到9.24%;同時,流場邊界層中下掃事件發生的概率由25.83%增加到28.24%,這將加速氧化鋁夾雜物在多孔耐火材料和結瘤壁面的沉積進程.
所需耐材幣：0
