吹氩钢包内气泡聚并破碎和运动行为

勾大钊^1,2，王伟先^2,3，耿佃桥^1,2，雷洪^1,2

1. 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室2. 东北大学冶金学院3. 东北特钢集团北满特殊钢有限责任公司

摘 要：基于Euler-Euler双流体模型及PBM模型,建立了吹氩钢包流场数学模型.此模型考虑了吹氩钢包内气液两相之间的曳力、升力、湍流扩散力和气泡的聚并和破碎等因素.研究了气泡聚并破碎对钢包钢液内含气率、气泡速度和混匀时间的影响,并与定气泡直径下的流场进行对比.数值结果表明:PBM模型的预测值更接近实验结果;钢包内气泡分布为中心区域气泡直径大,从中心到气液边界处气泡直径逐渐减小,气液两相区边界处直径最小;在钢包轴线上气泡速度先急剧增加然后缓慢减小,在接近液面处气泡速度又急剧减小.

关键词：钢包;气泡;聚并破碎;Luo模型;群体平衡模型(PBM);