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连铸过程中,结晶器内液态保护渣中氩气泡的分布、迁移影响着保护渣的流动、传热行为,进而影响着连铸坯的质量。为分析不同因素对吹氩条件下液渣内氩气泡迁移行为的影响规律,本文以国内某钢厂板坯连铸结晶器作为研究对象,建立了1∶0.6的结晶器水模型,研究了钢渣界面气泡大小、气泡数量、气泡上浮速度及气泡体积与保护渣的乳化和气泡在保护渣内迁移行为的关系,论文主要结论如下: (1)随吹氩量、拉速和水口倾角的增加,钢渣界面水口附近的气泡直径均先减小后增大,窄面气泡直径先增大后减小;增大水口浸入深度,各区域气泡直径均先减小后增大。 (2)增大吹氩量,水口附近气泡上浮速度先增加后减小,窄面附近上浮速度则增加。增大拉速,窄面附近气泡上浮速度明显增大。 (3)增大吹氩量,水口附近进入保护渣的气泡体积增加,窄面气泡体积较小;拉速增大时,窄边气泡体积有所增大,水口附近则减小。 (4)保护渣内氩气泡的上浮模式主要有两种:大气泡通道上浮式、小气泡自由曲线上浮式;保护渣内气泡上浮速度比钢液内气泡上浮速度小一个数量级,基本处于0.02m/s到0.07m/s之间。 (5)当吹氩量从2L/min增加到6L/min时,保护渣乳化程度增加,随吹氩量的进一步增加,乳化程度略微减小;拉速越大,液渣在结晶器宽度方向的乳化越均匀;水口浸入深度为160mm和240mm时,结晶器宽度方向上乳化较为均匀,浸入深度为200mm时,水口附近乳化较为严重;随侧孔倾角增大,水口附近液渣乳化更为严重。 (6)增大吹氩量,渣内气泡上浮速度有所增加;增大拉速,水口附近渣内气泡上浮速度减小,窄面附近则先减小后增大。水口深度越深,渣内气泡上浮速度越小。水口倾角从12°增大到15°,水口附近渣内气泡上浮速度增大,水口倾角为18°时,水口附近渣内气泡上浮速度较小;窄面渣内气泡上浮速度最大。