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倾斜气幕挡墙对中间包流场的影响 张晓光 丁丽华 贾丽娣 张海明 （鞍钢股份技术中心，鞍山 114001 ） 摘 要 采用气幕挡墙方式进行大方坯中间包水模实验和数值模拟。结果表明，倾斜气幕与竖直气幕相比，供气面 积增加 30% 以上，钢液的搅拌动能增强，获得更充分的混合，减少了死区体积比，有利于促进夹杂物充分上浮并去 除，可提高钢水质量。 关键词 大方坯中间包 倾斜气幕 数模 水模 Physical and Mathematical Simulation on Effect of Flow Field in Bloom Tundish with Gas Curtain Zhang Xiaoguang Ding Lihua Jia Lidi Zhang Haiming (Technology Center of Angang Steel Co. , Ltd.,Anshan, 114001) Abstract Through physical and mathematical simulation of tilt gas curtain in bloom tundish, the results indicate that compared with using vertical gas curtain, adopting tilt gas curtain can increase the air supply area more than 30%, enhance the stirring energy of steel, enhance mixture degrees of liquid steel, reduce dead zone volume, so the inclusions can float and be removed completely, and the quality of steel would be improved. Key words bloom tundish, tilt gas curtain, mathematical simulation, water model 1 引言 采用湍流控制器和中间包气幕挡墙技术，是当前中间包冶金技术研究的热点。中间包气幕挡墙技术不仅 可以改变中间包流场的分布，延长钢液的停留时间，起着挡墙的作用，而且影响了中间包内夹杂物的传输行 为。利用密集的微小气泡上浮捕获夹杂物的作用，可促进夹杂物充分上浮并去除，使钢水质量得到提高[1] 。 本文以四流大方坯中间包为原型，根据流体力学相似原理建立水模型系统进行水模实验，结合数值模拟 计算，对透气砖在中间包内布置情况下吹气参数对大方坯中间包钢液流场影响的效果进行了研究。 2 水模实验 2.1 水模型原理 水模型实验采用模型与原型之比 1:2 的模型进行。 根据相似理论，几何相似就是要保证模型与原型中各对应的长度比为一常数，对应几何角度相等。考虑 到在中间包内产生的回流为复杂的湍流流动，紊流条件下中间包内钢水流动雷诺数的自模化特性，控制运动 状态的主要因素是惯性力和重力，保证中间包原型和模型之间的弗劳德数（Fr ）相等即可： 2 2 (Fr ）＝(Fr ） u / gL ＝u / gL m s 。即： m m s s 。 模型和实际中间包的参数应满足下列关系： 8-88 第八届（2011 ）中国钢铁年会论文集 Lm/Ls=K ① 0.5