方坯凝固过程中夹杂物的运动轨迹.pdf

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编号:20181206194531878248    类型:共享资源    大小:242.43KB    格式:PDF    上传时间:2019-02-16
  
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PDF 夹杂物运动轨迹 凝固过程中的 过程夹杂物的 夹杂物 凝固过程中 夹杂物的 方坯凝固过程中夹杂物的运动轨迹 过程中的夹杂物 过程的 物夹杂的
资源描述:
收 稿 日 期 : 2?0?0?0?-?0?l?-?l?5? 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 5?9?7?3?4?0?8?0?) , 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 规 划 项 目 ( G?l?9?9?8?0?6?l?5?l?0?) 作 者 简 介 : 邓 安 元 ( l?9?7?l? -? ) , 男 , 重 庆 合 川 人 , 东 北 大 学 博 士 研 究 生 ; 赫 冀 成 ( l?9?4?3? -? ) , 男 ( 满 族 ) , 辽 宁 瓦 房 店 人 , 东 北 大 学 教 授 , 博 士 生 导 师 ; 贾 光 霖 ( l?9?4?6? -? ) , 男 , 河 北 涿 县 人 , 东 北 大 学 教 授 · 2?0?0?0? 年 l?0? 月 第 2?l?卷 第 5?期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) J?O?u?r?D?a?1? O?f? N?O?r?t?1?e?a?S?t?e?r?D? U?D?i?V?e?r?S?i?t?y? ( N?a?t?u?r?a?1? S?c?i?e?D?c?e?) 0?c?t?.?2? 0? 0? 0? V?O?1?.?2?l?, !?!? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? !? N?O?.?5? 文 章 编 号 : l?0?0?5?-?3?0?2?6? ( 2?0?0?0?) 0?5?-?0?5?3?2?-?0?4? 方 坯 凝 固 过 程 中 夹 杂 物 的 运 动 轨 迹 邓 安 元 , 赫 冀 成 , 贾 光 霖 ( 东 北 大 学 材 料 电 磁 过 程 研 究 重 点 实 验 室 , 辽 宁 沈 阳 l?l?0?0?0?6?) 摘 要 : 考 虑 糊 状 区 多 孔 介 质 对 流 动 的 影 响 , 建 立 了 三 维 凝 固 耦 合 模 型 和 夹 杂 物 运 动 轨 迹 方 程 , 并 与 C?F?X?-?F?3?D? 软 件 包 相 结 合 , 对 方 坯 凝 固 过 程 中 夹 杂 物 颗 粒 的 运 动 轨 迹 进 行 了 数 值 模 拟 · 结 果 表 明 : 夹 杂 物 颗 粒 在 结 晶 器 凝 固 过 程 中 的 运 动 轨 迹 与 夹 杂 物 在 水 口 处 的 初 始 位 置 、 夹 杂 物 直 径 和 结 晶 器 内 的 流 场 特 性 有 关 ; 微 观 夹 杂 物 易 滞 留 于 铸 坯 中 , 不 易 排 除 , 直 径 较 大 的 大 颗 粒 夹 杂 物 易 于 上 浮 排 除 ; 凝 固 对 夹 杂 物 的 运 动 轨 迹 有 显 著 影 响 , 有 利 于 夹 杂 物 上 浮 去 除 ; 流 场 是 影 响 夹 杂 物 运 动 轨 迹 的 主 要 因 素 · 关 键 词 : 多 孔 介 质 ; 连 铸 结 晶 器 ; 凝 固 耦 合 模 型 ; 夹 杂 物 运 动 轨 迹 ; 三 维 流 场 中 图 分 类 号 : T?F? 7?7?7?文 献 标 识 码 : A? 符 号 表 C?D?阻 力 系 数 ; D?l?达 西 系 数 ; i?夹 杂 物 直 径 , m?; i?l?经 验 常 数 ; F?A?附 加 质 量 力 , N?; F?B?浮 力 , N?; F?D?粘 性 阻 力 , N?; F?p?压 力 梯 度 力 , N?; f?i?热 浮 力 , N?/?m?3?; f?体 积 分 率 ; h?平 均 混 合 焓 , J?/?k?g?; h?S?, h?1?分 别 为 固 相 和 液 相 热 焓 , J?/?k?g?; K?p?糊 状 区 渗 透 率 ; K?湍 流 动 能 , m?2?/?S?2?; M?P?夹 杂 物 颗 粒 的 质 量 , k?g?; P?r?普 郎 特 数 ; ?e?雷 诺 数 ; S?I?I? 方 程 中 的 源 项 , k?g?/? ( m? · S?3?) ; S?i?动 量 方 程 中 的 源 项 , N?/?m?3?; S?E? E?方 程 中 的 源 项 , k?g?/? ( m? · S?4?) ; T?温 度 , K?; T?0?环 境 温 度 , K?; T?1?液 相 线 温 度 , K?; T?S?固 相 线 温 度 , K?; T?r?e?f?参 考 温 度 , K?; !?湍 流 时 均 速 度 矢 量 , m?/?S?; !?S?固 相 速 度 矢 量 , m?/?S?; !?p?夹 杂 物 运 动 速 度 矢 量 , m?/?S?; U?x? 方 向 的 速 度 分 量 , m?/?S?; U?S?拉 坯 速 度 , m?/?S?; 1?y? 方 向 的 速 度 分 量 , m?/?S?; 1?R?颗 粒 与 钢 液 间 的 相 对 速 度 , m?/?S?; w?z? 方 向 的 速 度 分 量 , m?/?S?; X?空 间 坐 标 矢 量 , m?; x?与 拉 坯 方 向 同 向 的 坐 标 轴 ; y?, z?与 x? 轴 垂 直 的 两 个 坐 标 轴 ; P?e?f?f? 有 效 热 扩 散 系 数 , k?g?/? ( m? · S?) ; O? 换 热 系 数 , W?/? ( m?2?· K?) ; B?T? 热 膨 胀 系 数 ; E? 湍 动 能 耗 散 率 , m?2?/?S?3?; X? 导 热 系 数 , W?/? ( m? · K?) ; H? 分 子 粘 性 系 数 , k?g?/? ( m? · S?) ; H?e?f?f? 有 效 粘 性 系 数 , k?g?/? ( m? · S?) ; H?t? 湍 流 粘 性 系 数 , k?g?/? ( m? · S?) ; P? 体 积 质 量 , k?g?/?m?3?· 下 标 c?a?S?t?浇 注 ; i?, ?张 量 指 标 ; 1?液 相 ; p?夹 杂 物 颗 粒 ; S?固 相 ; t?湍 流 · 随 着 连 铸 钢 种 适 用 范 围 的 扩 大 和 使 用 条 件 对 铸 坯 质 量 要 求 的 提 高 , 铸 坯 内 非 金 属 夹 杂 物 的 分 布 规 律 及 夹 杂 物 对 钢 材 性 能 的 影 响 , 越 来 越 引 起 人 们 的 重 视 · 由 于 非 金 属 夹 杂 物 在 铸 坯 凝 固 过 程 中 的 分 布 特 点 十 分 复 杂 , 且 直 接 测 量 夹 杂 物 的 分 布 十 分 困 难 , 对 连 铸 过 程 中 非 金 属 夹 杂 物 运 动 行 为 的 理 论 研 究 主 要 集 中 在 考 虑 没 有 凝 固 时 结 晶 器 内 钢 液 流 动 对 夹 杂 物 分 布 特 点 和 去 除 效 果 的 影 响 [ l?, 2?] · 目 前 , 对 铸 坯 凝 固 过 程 中 非 金 属 夹 杂 物 运 动 行 为 的 理 论 研 究 还 很 不 完 善 , 因 此 考 虑 糊 状 区 多 孔 介 质 对 流 动 的 影 响 , 本 文 运 用 建 立 的 三 维 凝 固 耦 合 模 型 和 夹 杂 物 运 动 轨 迹 方 程 , 研 究 了 非 金 属 夹 杂 物 在 小 方 坯 初 始 凝 固 过 程 中 的 运 动 轨 迹 · l?数 学 模 型 首 先 作 如 下 假 设 [ 3?] : !?流 体 流 动 为 不 可 压 缩 定 常 流 动 ; “?铸 坯 为 柱 状 晶 凝 固 , 忽 略 铸 坯 变 形 和 气 隙 生 成 ; #?研 究 介 质 为 F?e?-?C? 合 金 , 含 碳 量 为 0?.?l?%?, 介 质 各 向 同 性 , 铸 坯 具 有 常 物 性 参 数 · 以 l?4?0? m?m?? l?4?0? m?m? 的 方 坯 连 铸 过 程 为 研 究 对 象 , 结 晶 器 长 5?l?0? m?m?, 其 它 条 件 和 物 性 参 数 见 文 献 [ 3?] · 根 据 W?.?D?.?B?e?I?I?O?I? 等 人 提 出 的 二 维 耦 合 模 型 [ 4?] , 对 方 坯 凝 固 可 建 立 如 下 的 三 维 凝 固 模 型 · 1?.?1?基 本 方 程 连 续 方 程 : !? ( ?U? ?) !?X? ? =? 0? ( l?) 运 动 方 程 : !? ( ?U?i?U? ?) !?X? ? =? f?i?-?!?P? !?X?i? +? !? !?X? ? ?e?f?f? !?U?i? !?X? ? +?!? U? ? !?X? ()[] i? +? S?i? ( 2?) 能 量 方 程 : !? ( ?U? ?h?) !?X? ? =? !? !?X? ? ?e?f?f? !?h? !?X? () ? +? !? !?X? ? ?e?f?f?!? ( h?s?-? h?) !?X? () ? -? !? !?X? ? ? ( U? ?-? U?s? ?) ( h?l?-? h?[]) ( 3?) 式 中 , i?, ? =? U?, 1?, w?; 热 浮 力 f? i?=? -? ?g?i? ?T? ( T? -? T?r?e?f?) , 有 效 粘 性 系 数 ?e?f?f? =? ?+? ?t?, 平 均 混 合 热 焓 h? =? h?s?f?s?+? h?I?f?I?, 有 效 热 扩 散 系 数 ?e?f?f?=? ? P?r? +? ?t? P?r?t?· 1?.?2?湍 流 方 程 由 于 固 、 液 界 面 在 计 算 过 程 中 并 不 固 定 , 必 须 随 计 算 过 程 随 时 调 整 · 因 此 , 本 文 采 用 L?a?u?I?d?e?r? 和 S?h?a?r?m?a? 等 人 提 出 的 低 雷 诺 数 I?-? ?模 型 : !? ( ?U? ?I?) !?X? ? =? !? !?X? ? ?+? ?t? ? () I? !?I? !?X? () ? +? ?e?f?f? !?U?i? !?X? ? +? !?U? ? !?X? () i? !?U?i? !?X? ? -? ? ?-? D?I?+? S?I?( 4?) !? ( ?U? ? ?) !?X? ? =? !? !?X? ? ?+? ?t? ? () ? !? ? !?X? () ? +? c?l?f?l? ?e?f?f? ? I? !?U?i? !?X? ? +? !?U? ? !?X? () i? !?U?i? !?X? ? -? c?2?f?2? ? ? 2? I? +? E? ?+? S? ? ( 5?) 其 中 , ?t?=? c? ?f? ? ? I?2? ?, f? ? =? e? -? 3?.?4? l? +? R?T? () 5?0? 2?, f?2?=? l?.?0? -? 0?.?3?e? ( -? R?2? T?) , D?I?=? 2? ?!?!? I? !?X?i? !?!?I? !?X?i? , E? ?=? 2? ? ?t? ? !? 2?U?i? !?X? ?!?X?I? !? 2?U?i? !?X? ?!?X?I? , R?T?=? ? I?2? ? ?, R?T?为 湍 流 雷 诺 数 , 其 它 低 雷 诺 数 模 型 中 的 系 数 分 别 为 f? l?=? l?.?0?, c? ? =? 0?.?0?9?, c?l?=? l?.?4?4?, c?2?=? l?.?9?2?, ?I?=? l?.?0?, ? ?=? l?.?3?· 1?.?3?补 充 方 程 为 使 上 述 方 程 组 封 闭 , 需 补 充 液 态 分 率 关 系 式 · 设 液 态 分 率 为 温 度 的 线 性 函 数 [ 5?] , 有 : f?I?=? l?.?0?, T? “?T?I? T? -? T?s? T?I?-? T?s?, T?I? “?T?“?T?s? 0?, T?#?T? { s? ( 6?) 1?.?4?糊 状 区 内 的 渗 透 率 方 程 本 文 将 糊 状 区 处 理 为 多 孔 介 质 , 并 用 达 西 定 律 描 述 , 将 它 的 影 响 归 入 上 述 各 个 方 程 的 源 项 中 , 各 源 项 见 表 l? · 表 1? 各 方 程 的 源 项 S?U?S?1?S?w?S?I?S? ? -? ? K?P? ( U? -? U?s?) -? ? K?P? 1?-? ? K?P? w?-? ? K?P? I?-? ? K?P? ? 表 中 , K?P?为 糊 状 区 内 的 渗 透 率 , 根 据 C?a?r?m?a?I?-? K?O?Z?e?I?y? 方 程 有 K?P?=? f?3?I? D?l?( l? -? f?I?) 2?, D?l?为 达 西 系 数 , 对 于 钢 液 有 D?l?=? l?8?0? i?2? l? , i?l?为 经 验 常 数 , 其 数 量 级 为 l?0?-? 2?c?m?· 1?.?5?边 界 条 件 ( l?) 入 口 : 根 据 拉 坯 速 度 和 流 量 平 衡 , 确 定 水 口 钢 液 入 口 速 度 等 于 钢 液 浇 注 速 度 即 U? =? U?c?a?s?t?, 1? =? w? =? 0?, 湍 流 参 量 I? =? 0?.?0?l?U?c?a?s?t?2?, ?=? I?l?.?5? ( i?0? ?2?) [ 3?] , 入 口 温 度 T? =? T?c?a?s?t?· ( 2?) 液 面 : 液 面 为 自 由 表 面 , 所 有 变 量 在 法 线 方 向 上 梯 度 均 为 零 , 且 有 U? =? 0?· ( 3?) 出 口 和 对 称 面 : 垂 直 于 对 称 面 的 速 度 分 量 和 别 的 所 有 变 量 在 法 线 方 向 上 的 梯 度 均 为 零 · ( 4?) 壁 面 : 结 晶 器 壁 设 为 移 动 壁 面 , 温 度 边 界 为 -? R?!?T? !?y? =?O?( T? -? T?0?) · 1?.?6?夹 杂 物 粒 子 在 钢 液 中 的 运 动 方 程 由 牛 顿 第 二 运 动 定 律 有 d? ( M?p?!?p?) d?t? =? F?p?+? F?B?+? F?D?+? F?A? ( 7?) 式 中 , 压 力 梯 度 力 F?p?=? -? l? 4?“?i? 3?!?p? !?x?i? , 粒 子 所 受 的 浮 力 F?B?=? l? 6?“?i? 3? ( ?p? -? ?) g?, 粒 子 所 受 的 附 加 质 量 力 F?A?=? -? l? l?2?“?i? 3? ? d?!?p? d?t? , 粒 子 所 受 的 粘 性 阻 力 F?D?=? l? 8? “?i?2?C?D?1?R? ( !? -? !?p?) , 1?R?为 颗 粒 与 钢 液 间 的 相 对 速 度 , 1?R?=? ( U? -? U?p?) 2? +? ( 1? -? 1?p?) 2? +? ( w? -? w?p?) !? 2?, 阻 力 系 数 C?D?是 雷 诺 数 的 函 数 : C?D?=? 2?4? R?e?p? ( l? +? 0?.?5?R?e?0?.?6?8?7? p? ) , R?e?p?#?5?0?0?( 8?) C?D?=? 0?.?4?4?, 5?0?0? ? l?0?5?( 9?) C?D?=? 0?.?l?, R?e?p?? l?l?.?0? ? l?0?5?( l?0?) 3?3?5?第 5? 期 邓 安 元 等 : 方 坯 凝 固 过 程 中 夹 杂 物 的 运 动 轨 迹 式 中 , 颗 粒 雷 诺 数 R?e?p?=?!? d?1?R? “? · 整 理 式 ( 7?) 得 !?p? +? !? () 2? c?!?p? c?t? =? ( !?-?!?p?) g? -? 3? 4? C?D?!?( !? -? !?p?) 1?R? d? ( l?l?) 颗 粒 空 间 位 置 方 程 为 c?X?p? c?t? =? !?p? ( l?2?) 2?数 值 求 解 由 于 方 坯 结 晶 器 的 对 称 性 , 取 l?/?4? 结 晶 器 为 模 拟 区 域 , 用 5?2? ? l?5? ? l?5? 的 非 均 匀 非 交 错 网 格 , 在 C?F?X?-?F?3?D? 软 件 包 中 对 凝 固 耦 合 模 型 进 行 求 解 , 当 各 结 点 总 质 量 残 差 小 于 l?0?-? 4?时 , 即 认 为 计 算 收 敛 · 对 夹 杂 物 颗 粒 运 动 轨 迹 方 程 用 四 阶 龙 格 库 塔 法 进 行 求 解 , 计 算 中 设 颗 粒 与 结 晶 器 壁 之 间 的 接 触 为 完 全 非 弹 性 碰 撞 · 3?结 果 与 讨 论 !?“?#?凝 固 壳 厚 度 计 算 值 与 实 测 值 的 比 较 为 验 证 方 坯 三 维 凝 固 耦 合 模 型 的 合 理 性 , 取 L?a?i?t? 等 人 [ 6?] 的 实 验 条 件 对 铸 坯 凝 固 壳 厚 度 进 行 了 数 值 计 算 , 结 果 如 图 l? 所 示 · 由 图 可 见 , 模 型 预 测 值 与 实 测 值 基 本 吻 合 , 说 明 建 立 的 三 维 凝 固 模 型 能 较 好 地 用 来 预 测 方 坯 的 凝 固 过 程 · 图 #? 凝 固 壳 厚 度 与 实 测 值 的 对 比 !?— 实 验 值 , — 模 型 计 算 值 · !?“?$?夹 杂 物 直 径 对 夹 杂 物 运 动 轨 迹 的 影 响 在 水 口 不 同 位 置 处 布 置 2?5? 个 非 金 属 夹 杂 物 颗 粒 , 颗 粒 以 与 注 流 钢 液 相 同 的 速 度 进 入 结 晶 器 · 对 直 径 分 别 为 l?0?、 5?0?、 l?0?0?!?m? 的 三 种 夹 杂 物 颗 粒 分 别 进 行 跟 踪 5?0? S? 和 l?2?0? S?· 如 图 2? 所 示 , 在 进 入 结 晶 器 初 期 , 夹 杂 物 颗 粒 向 下 的 动 量 大 于 其 所 受 的 浮 力 产 生 的 动 量 , 则 随 钢 液 进 入 结 晶 器 内 一 定 深 度 · 由 于 存 在 钢 液 回 流 区 , 同 时 一 部 分 夹 杂 物 颗 粒 随 着 速 度 降 低 , 使 浮 力 的 作 用 逐 渐 明 显 , 则 夹 杂 物 开 始 上 浮 进 入 表 面 的 渣 中 , 而 浮 力 产 生 的 动 量 小 于 夹 杂 物 颗 粒 动 量 的 粒 子 则 向 下 进 入 铸 坯 内 部 存 积 成 为 夹 杂 · 同 时 由 于 凝 固 壳 的 存 在 , 使 得 一 些 已 经 上 浮 的 夹 杂 物 又 被 坯 壳 吸 收 滞 留 在 铸 坯 中 · 图 $? 夹 杂 物 在 铸 坯 凝 固 过 程 中 的 运 动 轨 迹 ( a?) — d? =? 5?0?!?m?, t? =? 5?0? S?; ( b?) — d? =? 5?0?!?m?, t? =? l?2?0? S?; ( c?) — d? =? l?0?0?!?m?, t? =? 5?0? S?; ( c?) — d? =? l?0?!?m?, t? =? 5?0? S?· 由 图 2?可 见 , 随 着 夹 杂 物 直 径 增 大 , 夹 杂 物 更 易 上 浮 进 入 渣 中 · 同 时 , 不 同 直 径 的 夹 杂 物 在 结 晶 器 内 的 滞 留 时 间 各 不 相 同 , 如 图 2?a? 所 示 , 对 5?0?!?m?的 夹 杂 物 颗 粒 跟 踪 5?0? S? 后 仍 有 部 分 颗 粒 没 有 充 分 上 浮 或 存 积 · 对 l?0?!?m? 和 l?0?0?!? m? 的 颗 粒 在 跟 踪 5?0? S? 后 , 如 图 2?c?、 2?c? 所 示 , 颗 粒 已 完 全 进 入 表 面 渣 中 或 深 入 铸 坯 内 部 滞 留 为 夹 杂 · 这 是 因 为 , 大 颗 粒 夹 杂 物 受 浮 力 和 钢 液 流 动 的 共 同 作 用 , 而 小 颗 粒 夹 杂 主 要 受 流 体 流 动 的 影 响 , 因 此 很 快 上 浮 或 存 积 · 这 说 明 滞 留 在 铸 坯 中 的 夹 杂 物 主 要 为 小 直 径 夹 杂 物 · 因 此 , 在 冶 金 生 产 中 , 为 提 高 非 金 属 夹 杂 物 的 去 除 效 果 , 应 采 取 相 应 措 施 来 促 使 非 金 属 夹 杂 物 长 大 、 聚 合 · !?“?!?夹 杂 物 初 始 位 置 对 其 运 动 轨 迹 的 影 响 如 图 3? 所 示 , 非 金 属 夹 杂 物 颗 粒 的 运 动 轨 迹 也 与 夹 杂 物 在 水 口 处 的 初 始 位 置 有 关 · 越 靠 近 水 口 中 心 , 颗 粒 进 入 铸 坯 内 部 越 深 , 颗 粒 滞 留 时 间 越 长 , 更 难 排 除 · 反 之 , 越 远 离 水 口 中 心 , 颗 粒 在 铸 坯 图 !? 不 同 水 口 位 置 处 夹 杂 物 的 运 动 轨 迹 d? =? 5?0?!?m?, t? =? l?2?0? S?· 4?3?5?东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 2?l? 卷 中 的 运 动 轨 迹 越 短 , 更 易 排 除 · 这 是 因 为 , 虽 然 不 同 入 口 位 置 处 的 颗 粒 具 有 相 同 的 初 始 动 量 , 但 进 入 结 晶 器 后 , 由 于 颗 粒 与 周 围 钢 液 之 间 存 在 动 量 传 递 , 远 离 水 口 中 心 的 颗 粒 向 下 穿 透 钢 液 的 动 量 衰 减 较 靠 近 水 口 中 心 的 颗 粒 快 , 因 此 更 易 上 浮 排 除 · !?“?#?凝 固 对 夹 杂 物 运 动 轨 迹 的 影 响 由 图 4? 可 见 , 有 无 凝 固 时 , 夹 杂 物 的 运 动 轨 迹 明 显 改 变 , 凝 固 的 存 在 使 夹 杂 物 颗 粒 更 易 于 上 浮 排 除 · 从 图 5? 的 流 场 图 可 见 , 由 于 凝 固 的 影 响 , 使 图 #? 有 无 凝 固 时 夹 杂 物 的 运 动 轨 迹 ( a?) — 无 凝 固 ; ( b?) — 有 凝 固 · d? =? l?0?0?!?m?, t? =? 5?0? S?· 图 $?有 无 凝 固 时 结 晶 器 内 的 流 场 ( a?) — 有 凝 固 ; ( b?) — 无 凝 固 · 结 晶 器 内 的 流 场 发 生 了 明 显 改 变 · 这 说 明 结 晶 器 内 的 流 场 对 非 金 属 夹 杂 物 在 结 晶 器 内 的 运 动 轨 迹 有 显 著 影 响 , 因 此 可 以 通 过 合 理 控 制 结 晶 器 内 的 流 场 ( 如 电 磁 制 动 、 电 磁 搅 拌 等 技 术 ) 来 控 制 非 金 属 夹 杂 物 的 分 布 , 以 提 高 铸 坯 质 量 · 因 此 , 在 研 究 铸 坯 内 夹 杂 物 分 布 特 点 时 , 应 充 分 考 虑 凝 固 对 非 金 属 夹 杂 物 运 动 行 为 的 影 响 , 不 考 虑 铸 坯 凝 固 来 模 拟 夹 杂 物 的 运 动 是 十 分 粗 糙 的 · 4?结 论 ( l?) 非 金 属 夹 杂 物 在 结 晶 器 内 的 运 动 轨 迹 与 夹 杂 物 在 水 口 处 的 初 始 位 置 、 夹 杂 物 直 径 以 及 结 晶 器 内 的 流 场 特 性 有 关 · 越 靠 近 水 口 中 心 的 非 金 属 夹 杂 物 穿 透 钢 液 进 入 结 晶 器 内 部 越 深 , 越 不 易 被 排 除 ; 与 大 直 径 夹 杂 物 相 比 , 直 径 较 小 的 夹 杂 物 更 难 排 除 ; 结 晶 器 内 的 流 场 特 性 是 影 响 夹 杂 物 运 动 轨 迹 的 主 要 因 素 · ( 2?) 凝 固 能 使 结 晶 器 内 的 流 场 发 生 显 著 变 化 , 使 结 晶 器 内 钢 液 回 流 区 减 小 , 减 小 了 非 金 属 夹 杂 物 的 穿 透 深 度 , 有 利 于 非 金 属 夹 杂 物 上 浮 排 除 · ( 3?) 不 同 直 径 的 非 金 属 夹 杂 物 在 结 晶 器 内 的 滞 留 时 间 也 各 不 相 同 , 大 直 径 和 小 直 径 的 非 金 属 夹 杂 物 在 结 晶 器 内 的 滞 留 时 间 都 较 短 , 而 中 等 直 径 的 非 金 属 夹 杂 物 在 结 晶 器 内 的 滞 留 时 间 较 长 · 参 考 文 献 : [ l?] H?O? Y? H?, H?w?a?H?g? W? S?.? T?1?e? a?H?a?1?y?S?i?S? O?f? m?O?1?t?e?H? S?t?e?e?1? f?1?O?w? i?H? b?i?1?1?e?t? c?O?H?t?i?H?u?O?u?S? c?a?S?t?i?H?g? m?O?1?c? [ J?] .? I?S?I?J? I?H?t?e?r?H?a?t?i?O?H?a?1?, l?9?9?6?, 3?6? ( 8?) : l?0?3?0? -? l?0?3?5?.? [ 2?] 李 宝 宽 , 张 小 瑞 · 双 区 制 动 对 板 坯 连 铸 结 晶 器 内 夹 杂 物 运 动 轨 迹 的 影 响 [ J?] · 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) , l?9?9?8?, l?9? ( 增 刊 ) : l?8?8? -? l?9?2?· ( L?i? B? K?, Z?1?a?H?g? X? R?.? E?f?f?e?c?t? O?f? b?r?a?k?i?H?g? b?y? t?w?O? S?t?a?t?i?c? m?a?g?H?e?t?i?c? f?i?e?1?c? O?H? t?r?a? ?e?c?t?O?r?i?e?S? O?f? i?H?c?1?u?S?i?O?H?S? i?H? S?1?a?b? c?O?H?t?i?H?u?O?u?S? c?a?S?t?i?H?g? m?O?1?c? [ J?] .? J?O?u?r?H?a?1? O?f? N?O?r?t?1?e?a?S?t?e?r?H? U?H?i?V?e?r?S?i?t?y? ( N?a?t?u?r?a?1? S?c?i?e?H?c?e?) , l?9?9?8?, l?9? ( S?) : l?8?8? -? l?9?2?.?) [ 3?] A?b?O?u?t?a?1?e?b?i? M? E?, H?a?S?a?H? M?, G?u?t?1?r?i?e? R? I? L?.? C?O?u?p?1?e?c? t?u?r?b?u?1?e?H?t? f?1?O?w?, 1?e?a?t?, a?H?c? S?O?1?u?t?e? t?r?a?H?S?p?O?r?t? i?H? c?O?H?t?i?H?u?O?u?S? c?a?S?t?i?H?g? p?r?O?c?e?S?S?i?H?g? [ J?] .? M?e?t?a?1?1? T?r?a?H?S?, l?9?9?5?, 2?6?B?: 7?3?l? -? 7?4?4?.? [ 4?] B?e?H?H?O?H? W? D?, I?H?c?r?O?p?e?r?a? F? P?.? A? c?O?H?t?i?H?u?u?m? m?O?c?e?1? f?O?r? m?O?m?e?H?t?u?m?, 1?e?a?t? a?H?c? S?p?e?c?i?e?S? t?r?a?H?S?p?O?r?t? i?H? b?i?H?a?r?y? S?O?1?i?c?-?1?i?g?u?i?c? p?1?a?S?e? c?1?a?H?g?e? S?y?S?t?e?m?S? -?“?.? M?O?c?e?1? f?O?r?m?u?1?a?t?i?O?H? [ J?] .?I?H?t? J? H?e?a?t? a?H?c? M?a?S?S? T?r?a?H?S?f?e?r?, l?9?8?7?, 3?0? ( l?0?) : 2?l?6?l? -? 2?l?7?0?.? [ 5?] C?1?i?a?H?g? K? C?, T?S?a?i? H? L?.? S?1?r?i?H?k?a?g?e?-?i?H?c?u?c?e?c? f?1?u?i?c? a?H?c? c?O?m?a?i?H? c?1?a?H?g?e? i?H? t?w?O?-?c?i?m?e?H?S?i?O?H?a?1? a?1?1?O?y? S?O?1?i?c?i?f?i?c?a?t?i?O?H?[ J?] .?I?H?t? J? H?e?a?t? M?a?S?S? T?r?a?H?S?f?e?r?, l?9?9?2?, 3?5? ( 7?) : l?7?6?3? -? l?7?7?0?.? [ 6?] L?a?i?t? J? E?, B?r?i?m?a?c?O?m?b?e? J? K?, W?e?i?H?b?e?r?g? F?.? M?a?t?1?e?m?a?t?i?c?a?1? m?O?c?e?1?i?H?g? O?f? 1?e?a?t? f?1?O?w? i?H? t?1?e? c?O?H?t?i?H?u?O?u?S? c?a?S?t?i?H?g? O?f? S?t?e?e?1? [ J?] .? I?r?O?H?m?a?k?i?H?g? a?H?c? S?t?e?e?1?m?a?k?i?H?g?, l?9?7?4?, ( 2?) : 9?0? -? 9?7?.? T?r?a? ?e?c?t?O?r?i?e?S? O?f? I?H?c?1?u?S?i?O?H?S? D?u?r?i?H?g? S?O?1?i?c?i?f?i?c?a?t?i?O?H? O?f? S?t?e?e?1? S?g?u?a?r?e? B?i?1?1?e?t? D?E?N?G? A?n?-?y?U?a?n?, H?E? ?i?-?c?h?e?n?g?, ?I?A? G?U?a?n?g?-?l?i?n? ( K?e?y? L?a?b?O?r?a?t?O?r?y? O?f? N?a?t?i?O?H?a?1? E?c?u?c?a?t?i?O?H? M?i?H?i?S?t?r?y? f?O?r? E?1?e?c?t?r?O?m?a?g?H?e?t?i?c? P?r?O?c?e?S?S?i?H?g? O?f? M?a?t?e?r?i?a?1?S?, N?O?r?t?1?e?a?S?t?e?r?H? U?H?i?V?e?r?S?i?t?y?, S?1?e?H?y?a?H?g? l?l?0?0?0?6?, C?1?i?H?a?) A?b?s?t?r?a?c?t?: C?O?H?S?i?c?e?r?i?H?g? t?1?e? i?H?f?1?u?e?H?c?e? O?f? p?O?r?O?u?S? m?e?c?i?a? i?H? m?u?S?1?, a? t?1?r?e?e?-?c?i?m?e?H?S?i?O?H? c?O?u?p?1?e?c? S?O?1?i?c?i?f?i?c?a?t?i?O?H? m?a?t?1?e?m?a?t?i?c?a?1? m?O?c?e?1? a?H?c? t?1?e? t?r?a? ?e?c?t?O?r?i?e?S? e?g?u?a?t?i?O?H? O?f? i?H?c?1?u?S?i?O?H?S? w?a?S? c?e?V?e?1?O?p?e?c? a?H?c? t?1?e? m?O?c?e?1? w?a?S? u?S?e?c? w?i?t?1? C?F?X?-?F?3?D? c?O?m?m?e?r?c?i?a?1? S?O?f?t?w?a?r?e? t?O? S?t?u?c?y? t?1?e? t?r?a? ?e?c?t?O?r?i?e?S? O?f? i?H?c?1?u?S?i?O?H?S? i?H? S?O?1?i?c?i?f?i?c?a?t?i?O?H? O?f? S?g?u?a?r?e? b?i?1?1?e?t?.? T?1?e? H?u?m?e?r?i?c?a?1? r?e?S?u?1?t?S? S?1?O?w? t?1?a?t? t?1?e? i?H?i?t?i?a?1? p?O?S?i?t?i?O?H? a?t? i?H?1?e?t? O?f? H?O?Z?Z?1?e? a?H?c? c?i?a?m?e?t?e?r? O?f? i?H?c?1?u?S?i?O?H?S?, t?1?e? c?1?a?r?a?c?t?e?r?i?S?t?i?c?S? O?f? f?1?O?w? f?i?e?1?c? 1?a?V?e? e?f?f?e?c?t? O?H? t?1?e? t?r?a? ?e?c?t?O?r?y? a?H?c? t?1?e? c?i?S?t?r?i?b?u?t?i?O?H? O?f? i?H?c?1?u?S?i?O?H?S? i?H? t?1?e? b?i?1?1?e?t?.? T?1?e? m?i?c?r?O?S?c?O?p?i?c? i?H?c?1?u?S?i?O?H?S? i?H? b?i?1?1?e?t? i?S? c?i?f?f?i?c?u?1?t? t?O? b?e? r?e?m?O?V?e?c? f?r?O?m? t?1?e? b?i?1?1?e?t?; w?1?e?r?e?a?S? t?1?e? 1?a?r?g?e? S?i?Z?e? i?H?c?1?u?S?i?O?H?S? 1?a?V?e? S?m?a?1?1? a?m?O?u?H?t? r?e?S?i?c?u?a?1?S? i?H? t?1?e? b?i?1?1?e?t?.? T?1?e? S?O?1?i?c?i?f?i?c?a?t?i?O?H? i?H?f?1?u?e?H?c?e?S? t?1?e? t?r?a? ?e?c?t?O?r?i?e?S? 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