钢液面与空气相互作用;?钢水与耐火材料、保护渣相互作用;?卷入的渣滴与钢水的相互作用。Р1.注流与空气的相互作用Р比表面越大,空气二次氧化越严重。若钢包注流为光滑的圆柱体,长度为l、直径为d,则注流比表面(单位体积重量下的面积)为:Р注流比表面积与水口直径成反比。小方坯中间包水口直径一般在14-l 6mm,而钢包水口直径一般在50一60mm,可见中间包注流二次氧化比钢包注流要严重些。Р另外,注流比表面还与注流形态有关。光滑致密注流有最小表面积,估计吸氧为0.7ppm,而粗糙注流和散流吸氧大大增加,一般估计为20一40ppm。? 注流形态还与水口凝钢、结瘤有关,开浇时水口凝钢或水口? 打不开而烧氧造成散流;浇含Mn钢时水口被冲刷扩大;浇含Al>0.01%钢时.Al2O3沉积在水口壁上而使注流变细甚至堵塞导致中断浇注。Р0.7ppmР20-40ppmР2.钢液与空气的相互作用Р注流卷入空气,即从钢包水口流出的高速注流,在周围形成了一个负压区,把大量空气卷入熔池中。从模型试验研究指出,注流卷入空气有四种方式:? 注流为光滑的层流,冲击到中间包表面形成一个凹坑,卷入到凹坑周围的空气强烈振动,气泡崩裂成细小的气泡;? 注流处于层流与紊流的过渡区.注流表面出现不规则形状,冲击到熔池表面产生涡流运动.不断卷入崩裂的空气泡;? 注流表面为高度的紊流,注流冲击区形成很不规则的波浪运动,卷入的空气分散成细小的气泡;? 注流分裂成液滴散流,每个液滴都卷入空气,吸O2速率大大增加。如液滴直径小于2.5mm,吸O2速率比光滑圆流大60倍以上。Р钢液表面更新吸氧,浇注过程更为严重。对于中包1000×5000mm2,深700mm,由于冲击使表面1.15s更新一次,1min更新52次,相当于面积达260m2。Р沿结晶器壁上升的环流最大速度为:Р沿结晶器钢液面水平环流速度为:Р结晶器钢液与大气接触时间t为:
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