换包过程中连铸中间包内多相流动行为研究

为提高换包过程中钢水的洁净度，采用数值模拟和物理模拟研究了连铸中间包内钢水-渣相-气相多相流动行为，并进一步研究了液位上涨时间对换包过程中间包内多相流动行为的影响。结果表明：当液位上涨时间为97 s时，中间包内持续发生着二次氧化现象，换包初始时刻大量的气相被吸入冲击区内且冲击区上表面处钢水裸露面积分数迅速增大，5 s后气相的吸入量和钢水裸露面积分数保持稳定；钢水发生裸露的原因为换包初始时刻大包水口附近渣相受到钢水的直接冲击，此后表层渣相受到水平方向流动钢水的剪切作用，其厚度变薄；延长换包过程中液位上涨时间，不仅降低了钢水对大包水口附近渣相的冲击动能，也降低了渣-钢界面处钢水对表层渣相的剪切作用，进而显著降低了中间包冲击区内气相的吸入量和钢水的裸露。为了提高换包过程中钢水的洁净度，建议中间包内液位上涨时间保持在184 s以上。