基于PIV技术的钢包临界卷渣行为水模型研究

吴华杰^1,2，张漓¹，徐阳¹，岳峰²，冯美兰¹，魏崇一¹，郭浩¹

1. 北京科技大学冶金工程研究院2. 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心

摘 要：基于粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术,通过水模型研究临界卷渣条件下卷渣过程和钢包流场特征,解析临界卷渣从发生到结束的整个过程卷渣处流场速度的变化情况,并定量分析炉渣运动黏度对临界卷渣速度的影响.将临界卷渣速度的实验检测值与传统理论计算值进行比较和讨论.研究结果表明:临界卷渣过程从开始到结束可细分为八个不同阶段,卷渣处流场速度变化在这八个阶段中先增大后减小再增大;炉渣运动黏度对卷渣具有重要影响,炉渣运动黏度越大,临界气量和临界卷渣速度越大,并且临界卷渣速度与炉渣运动黏度的关系更具线性相关性.实验拟合得到炉渣运动黏度与临界卷渣速度的关系式.最后根据传统理论计算模型和实测结果提出实验条件下修正的临界卷渣速度表达式.

关键词：炼钢;流场;卷渣;速度;运动黏度;粒子图像测速;