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液态夹杂物聚并过程的数值模拟研究

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摘要

钢液中的夹杂物对于最终钢材的综合性能具有重要影响,促使夹杂物上浮去除或无害化残留是控制钢中夹杂物的两种方式.前期物理模拟实验研究发现,夹杂物与连续相之间的界面特征对于聚合过程有至关重要的影响.为此,本文采用数值模拟方法进一步讨论界面特征对于液滴对聚并过程的影响规律.经过系统研究得到如下结论:(1)VOF模型可以较好地模拟连续相中两同质液滴聚并过程.同质液滴对的聚并过程是从液滴间的连续相液膜排液开始逐渐发展为连接的液滴通道,在界面张力的作用下完成液滴对的聚并融合;(2)随着界面张力的增大,液滴对的聚并进程被加快,聚并时间由10mN/m时的240μs减小至90mN/m时的25μs,界面张力小于50mN/m时界面张力的增大对于缩短聚并时间的影响更加显著;(3)增加液滴的动力学粘度会阻碍液滴对的聚并过程,液滴动力学粘度增加10倍,聚并时间延长5倍以上.综合研究结果可知,通过改变液态夹杂物与高温钢液之间的界面参数以及粘度参数,调整两液态夹杂物的聚合时间,就可以达到液态夹杂物聚合/分散的控制目标.

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来源
《2017年全国炉外精炼年会暨第十七届钢质量与非金属夹杂物控制学术年会》||204-211|共8页
会议地点浙江衢州
作者
CHEN Kailai; 陈开来; WANG Deyong; 王德永; QU Tianpeng; 屈天鹏; XU Zhou; 徐周; TIAN Jun; 田俊; WANG Huihua; 王慧华;
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作者单位

中国金属学会;

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中图分类
关键词
钢液; 液态夹杂物; 聚并行为; 数值模拟;

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