漩流中间包夹杂物去除水模实验

为更好地去除钢液中非金属夹杂物,在中间包内安放1个漩流室有利于夹杂物碰撞团聚上浮去除.通过水模实验对漩流中间包中央杂物的去除作了较为详细的模拟,对影响去除率的漩流室直径、高度、入口流量、入口方向和不同的夹杂物颗粒的加入量等凶素作了研究.结果表明,漩流室的引入使得夹杂物的去除率得到了提高,小粒径夹杂的上浮率最大提高了近10%,漩流中间包有利于夹杂物上浮去除.     

板坯连铸结晶器内夹杂物运动行为的数值模拟

针对某钢厂板坯连铸结晶器的结构参数,建立了描述结晶器内钢液流动的三维数学模型,用Fluent软件对结晶器内钢液流动行为和夹杂物运动行为进行了模拟,分析了不同颗粒直径,不同颗粒密度,不同颗粒数量及不同加入位置对夹杂物上浮的影响.研究结果表明,夹杂物的轨迹与钢液的流线图相似;夹杂物颗粒数量对去除率影响不大;夹杂物密度为3500kg/m3、直径为400μm时可以完全去除;密度较小且靠近浸入式水口壁面的夹杂物易被除去.     

吹氩板坯连铸结晶器内夹杂物去除的数值模拟

针对吹氩板坯连铸结晶器内非金属夹杂物去除问题,采用准单相模型和离散相模型描述了水-空气-夹杂模拟物体系和钢液-氩气-夹杂物体系的粒子行为和去除效率.结果表明,吹氩有利于夹杂物上浮去除,同一气量(6.0L/min)下夹杂物在拉速1.3m/min时去除率最低.同一拉速(1.2m/min)下存在临界气量9.0L/min,小于临界气量,吹氩可增加夹杂物上浮率,减小进入铸坯率;大于临界气量,夹杂物上浮率减少,进入铸坯率增大.准单相模型和离散相模型能较好地模拟夹杂物在气液两相中的运动和去除.     

污泥颗粒与河砂混合流化特性的实验研究

在内径f105 mm、高800 mm的冷态流化床实验装置上进行了污泥颗粒与河砂混合流化特性的实验研究,获得了污泥颗粒水分、污泥颗粒与河砂的质量比对混合物料的流化特性的影响规律. 实验结果表明,污泥颗粒的水分、污泥颗粒与河砂的质量比会影响混合物料的最小流化速度,也影响污泥颗粒与河砂混合的均匀程度. 污泥颗粒的质量比越大,混合物料的最小流化速度越大;污泥颗粒的水分含量越高,混合物料的最小流化速度也越大;污泥颗粒与河砂的质量比越接近1:1,越容易实现充分混合. 在对实验数据进行分析处理的基础上,提出了污泥颗粒与河砂混合物料的最小流化速度经验方程,为流化床污泥颗粒干燥工艺提供基础数据和设计依据.     

板坯连铸结晶器水模型内吹气流动和夹杂物粒子去除模拟

利用数值模拟方法研究了连铸结晶器水模型内吹气作用下的流动和夹杂物粒子去除效果,分析了吹气量对结晶器内流动和夹杂物粒子去除的影响规律.研究结果表明,吹气可增加整个上回流的向上运动趋势,尤其是靠近水口附近的流动:随着吹气流量增大,自由液面波动减弱:夹杂物粒子上浮率增加,在2,4和6 L/min气流量下,夹杂物粒子去除率比无气体吹入时分别提高3.4%,5.9%和9.6%.     

中间包结构及包衬耐火材料对钢水清洁度的影响

通过中间包砌筑结构的变化,分析了钢水内不同级别的颗粒夹杂物上浮的机率;又通过中间包内渣层中示踪剂的变化,分析了包衬耐火材料在单炉钢水冲刷下的侵蚀量,从而定量判定了中间包结构及包衬耐火材料侵蚀对钢水清洁度的影响程度。     

上浮颗粒特性对三相搅拌槽内固-液悬浮及气-液分散的影响

在直径为0.476m(T)的椭圆底有机玻璃搅拌槽中,采用作者此前研究优选的多层组合桨(HEDT WHD WHU),分别选用粒径在0.5至4mm、密度范围在900至955kg(m(3的聚丙烯(PP)颗粒及粉料、低密度聚乙烯(LDPE)颗粒、高密度聚乙烯(HDPE)颗粒作为上浮固体,操作液位为1.5～1.8T,研究了颗粒特性及操作液位对空气-水-上浮固体三相体系的固-液悬浮及气-液分散性能的影响.结果表明:对于同种颗粒,其表面状态对悬浮特性有较大的影响,颗粒表面因含有少量残余溶剂而呈现部分憎水特性时,达到液面处颗粒停留时间不大于1～2秒的临界悬浮状态所需搅拌转速及输入功率显著增加;此时减少上层桨与液面的距离对降低临界悬浮转速及功率有较大贡献.当颗粒种类不同,表面状态及粒径相近时,液固密度差越大,所需悬浮转速越高;但相同输入功率及表观气速时的气含率相差不大.液固密度差相近时,颗粒越小越易被悬浮,但颗粒越小浓度增加使三相体系的气含率降低的幅度越大.对于不同颗粒所得气含率关联式及悬浮特性研究结果可为工业气液固搅拌槽/反应器的优化设计提供参考.     

固/液态夹杂物穿过钢渣界面的分离机理

对液态和固态夹杂物穿过钢?渣界面的分离过程进行了物理模拟实验,研究了钢包内固态夹杂物比液态夹杂物易被去除的原因. 结果表明,固态夹杂物不被钢液润湿,在界面张力的作用下,固态夹杂物与界面之间的钢液在极短的时间内被排尽,导致固体夹杂物瞬间进入渣层. 液态夹杂物易被钢液润湿,界面张力使液态夹杂物与界面之间的钢液不能排尽,形成液膜. 液膜内的钢液在压力的作用下排尽,导致液膜破裂,液态夹杂物瞬间进入渣层. 实际液态夹杂物停留在钢?渣界面处的时间明显长于固态夹杂物穿过钢?渣界面所需时间.     

油水两相间界面张力系数对胶凝原油单颗粒运动状态影响的数值模拟研究

利用相场法对胶凝原油单个颗粒的运动状态进行数值模拟,分析了不同油水两相间的界面张力系数对胶凝原油原油颗粒运动的影响。结果表明,油水两相间界面张力影响胶凝原油颗粒在运动中的形变,界面张力越大胶凝原油颗粒变形越不明显。胶凝原油颗粒的形变影响颗粒上各点的速度,形变越剧烈胶凝原油颗粒上点的速度变化幅度越大。模拟结果为进一步开展胶凝原油颗粒流动特性的研究奠定了理论基础。     

反应条件对ZnO颗粒粒径及单分散性的影响

采用Eric W.Seelig提出的种子液法,制备了不同粒径、不同单分散性的ZnO微球颗粒.采用垂直沉积法制备了不同样品的ZnO薄膜.采用SEM测试了样品的微观形貌,结果表明,在反应中加入种子液量越多,所得ZnO颗粒平均粒径越小;种子液离心时间越长,制备得到的ZnO颗粒粒径越大.本文还进一步讨论了三口烧瓶容器内所进行的化学反应过程以及ZnO微球颗粒生成的化学机理,对比分析了二水醋酸锌添加量对ZnO颗粒形状的影响.     

连铸结晶器保护渣稳态润滑作用的简化数学分析

根据Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，并作若干简化假设，建立了描述连铸结晶器内保护渣润滑作用的数学模型．结合凝固规律可以预测结晶器保护渣物理性能和连铸工艺条件对润滑层厚度、保护渣消耗量、拉坯阻力和结晶器内传热的影响．     

氧化钛对含钛不锈钢连铸保护渣性能的影响

针对含钛不锈钢连铸过程结晶器液渣层中TiO2含量明显增加的问题,以配制的含钛保护渣研究了TiO2对不同碱度保护渣的结晶温度、熔化温度、粘度和凝固温度的影响. 结果表明,碱度为0.85时,4.5%的TiO2使渣的结晶温度降低,继续增加TiO2含量,结晶温度不再变化;碱度为1时,随TiO2含量增加,结晶温度先降低后升高,TiO2含量12%时,结晶温度显著升高主要是钙钛矿高温析出造成的. TiO2在0~12%范围增加时,提高了保护渣的熔化温度,降低了保护渣的粘度和凝固温度.     

Improvement of Service Life and Reliability of SEN for TSCC

SEN is a key relative technology to TSCC, the quality of which influences not only the heats of continuous casting but also the stream field in the mould. The powder line is the key part of SEN, that determines the continuous casting life. In this study the microstructure of used SEN samples were examined by SEM, the causes of the abnormal erosion phenomena were analyzed from slag corrosion mechanism, reactions between carbon containing refractories and slag and molten steel, properties of refractories. The improvement of the quality of SEN were achieved by adjusting the graphite content and composite structure designing of SEN＇s powder line.     

CSP连铸机漏斗形结晶器开浇过程中暂态流动现象的数值模拟

建立了用于描述紧凑式热带工艺(CSP)连铸机漏斗形结晶器开浇过程暂态流动现象的三维数学模型,利用流体体积(VOF)模型对自由液面进行描述,模拟结果通过相关文献得以证实. 结果表明,填充过程中,从钢液射流分离出的液滴及射流冲击自由液面溅射的液滴均有可能与结晶器铜板接触;引锭杆启动时,自由液面波动剧烈,最大波高约为25 mm,稳定液面在引锭杆启动后约80.0 s获得;拉坯过程中,钢液自由液面稳定时,结晶器内部流场存在明显的偏流现象;自由液面稳定时,引锭杆离弯月面约3 m.     

吹氩宽厚板坯连铸结晶器内液面波动行为的水模型研究

基于相似理论,利用物理模拟研究了吹氩条件下宽厚板坯结晶器内的液面波动行为,考察了吹气量、水口侧孔倾角及水口浸入深度对结晶器内液面波动行为的影响.结果表明,结晶器吹氩后,各气量下液面平均波高均增加了1.2倍以上;结晶器内液面平均波高随吹气量的增加先增大后减小;随水口侧孔倾角及浸入深度的增大,液面平均波高均先减小后增大.从实验条件下得到的控制液面波动的最佳工艺参数为4 L/min的吹气量,-15°的水口侧孔倾角,140 mm的水口浸入深度.     

表面改性技术在连铸结晶器上的应用进展

表面处理是提高结晶器耐磨性和高温耐腐蚀性的有效手段,通过对镀层的改进可以达到提高连铸坯质量、延长结晶器寿命、提高铸坯的表面质量和降低生产成本的目的。综述了国内外最新的涂、镀层在结晶器上的应用情况及其特点。主要有热喷涂Ni-Cr镀层、超厚Ni-Fe镀层、Ni-Co合金、Ni-Fe-W-Co镀层、Ni-P复合镀层、陶瓷涂层、Hipercoat和Hiper H3镀层、纳米复合镀层等。同时指出采用稀土和纳米复合镀层等一些新型复合镀层是今后结晶器镀层的发展方向。     

Erosion Effect of Molten Steel on Carbon Containing Refractories for Continuous Casting

The erosion resistance of carbon containingrefractories for continuous casting to molten steel wasinvestigated by means of simulative erosion test and examining used refractories. Decarbonization and reaction between molten steel and decarbonization layer are main erosion process of carbon containingrefractories by molten steel. The reactions between molten steel and oxide in refractories determine thethickness of decarbonization layer. A dense layer formation on the working surface contacting withmolten steel during casting will suppress decarbonization and erosion process.     

异钢种连浇交接坯长度与位置预测模型

以重钢1#板坯连铸机为对象,通过水力学物理模拟研究了通钢量和中间包余钢量与铸坯长度方向无量纲浓度的关系. 结果表明,增大通钢量和降低余钢量都会减小交接坯长度,在重钢浇注条件允许的最大通钢量及余钢量变化范围内,通钢量对同一时刻无量纲浓度影响的最大差为21%,余钢量不同产生的最大差为73%,说明余钢量对交接坯长度影响更显著. 在水模实验基础上通过数学回归和插值法,建立了异钢种连浇过程铸坯交接坯位置和长度的预测模型,并通过实际交接坯取样分析对模型进行了修正. 修正模型预测结果与现场取样结果比较,预测精度达95%,高于相关文献水平.     

高速连铸结晶器保护渣

概述了高速连铸的技术特点及其对结晶器保护渣的要求,论述了高速连铸结晶器用保护渣必须保证的理化性能,总结了高速结晶器保护渣的研究现状,并提出了今后对高速连铸保护渣研制工作的建议。     

巴里坤东黑沟遗址出土串饰玻璃珠材质与制作工艺的初步分析

以新疆巴里坤东黑沟遗址出土的一件串饰上6个玻璃珠为研究对象,利用超景深三维显微视频系统、X射线荧光光谱仪等现代科技手段对其表面形貌、钻孔方式、化学组成进行了无损观察和分析.结果表明:6个玻璃珠属于中国本土生产的铅玻璃;单色玻璃珠采用熔融铸造成型法制成,而蜻蜓眼玻璃珠是先制作单色玻璃基体,再将分开制作好的眼眶嵌入到单色玻璃基体中;钻孔方式有单面钻和模具预先留孔;铜或铁元素是作为着色剂使用;这批玻璃珠中气泡较多,总体来看其制作工艺较粗.