中间包内钢液经石灰过滤器后的清洁度

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.02.014. 第18卷第2期 北京科技大学学报 Vol.18 No.2 19964 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.199% 中间包内钢液经石灰过滤器后的清洁度 周智清)董履仁) 1)北京科技大学理化系，北京100083 2)北京科技大学冶金系，北京100083 摘要通过工业试验研究了中间包内安装石灰过滤器后钢液中夹杂物的行为.工业试验表明，采 用石灰过滤器后，钢中夹杂物平均降低20%.在此基础上建立了中间包安装过滤器后钢中夹杂物 的去除模型.模型计算结果与试验值基本符合， 关键词过滤器，夹杂，连续铸造，中间包 中图分类号TF704.7 随着对钢的清洁度要求越来越高，中间包去除夹杂物有其特殊的优势.近年来，研究者意 识到中间包内采用加过滤器的方法来去除钢中夹杂物是最有发展前途的习因此，我们在柳 州钢铁厂对CO直孔过滤器进行了试验，并在工业试验的基础上，运用数学模型研究了中间 包安装过滤器后夹杂物去除的机理，旨在提高这种过滤板去除夹杂物的能力， 1工业试验 1.1试验有关参数 试验是在柳州钢厂10t中间包上进行的，试验条件如下： (1)单流弧形连铸；(2)拉坯速度为0.9mmin和1.0mmin;(3)铸坯断面为150mm ×950mm及180mm×950mm;(4)中间包衬为硅质绝热板，中间包渣为碳化稻壳；(5)中间包液 面高度为780mm;(6)中间包水口直径为30mm;(7)大包钢水温度为1545~1580℃；(8)浇注 钢种为20R;(9)过滤器孔内速度为0.21~0.47ms. 1.2试验装置与结果 过滤器采用氧化钙制成（≥98%），安装在 表1过滤前后夹杂物含量变化/% 中间包挡渣墙的下部，如图1所示.第一次试 序号过滤前 过滤后 过滤效率 验所用的过滤器的孔是弯曲的，由于加工制作 1 0.023 0.016 30.4 的困难，随后的几次试验厂家只提供了直通孔 nv 0.030 0.023 23.3 型的过滤器.在过滤器前后用样管取样，样品 0.019 0.015 21.1 加工成15mm×20mm,作清洁度分析，清洁 0.034 0.032 5.8 度统计采用JISG0555方法进行.分析结果如 5 0.048 0.040 16.1 表1所示. 注：平均过滤效率为：193% 1995-09-20收稿第-作者男27岁博士

第 18 卷 第 2 期 北 京 科 技 大 学 学 报 1望场 年 4 月 oJ um a l o f U n ive sr ivt o f S aen ce a n d eT ch no l o g y eB ij ign V d 。 18 N O 杯 r . 1侧翅i 中间包 内钢液经石灰过滤器后 的清洁度 周 智清 ’ ) 董履 仁 2) l) 北京科技大学 理化系 , 北京 lX( M)8 2) 北京科技大学冶金 系 , 北 京 l仪洲犯 摘要 通过工业 试验研究 了 中间包内安装石灰过滤器后钢液 中夹杂物的行 为 . 工 业试验 表 明 , 采 用 石 灰过滤器后 , 钢 中夹杂物平均 降低 20 % . 在此基础 上建立 了 中间包安装过 滤器后钢 中夹杂物 的去除模 型 . 模型 计算结果与 试验值基本符合 . 关键词 过滤器 , 夹杂 , 连续铸造 , 中 间包 中图 分类号 T F 7以.7 随着 对钢 的清 洁度要 求越来 越高 , 中 间包去除夹 杂物有其特殊 的优势 . 近年来 , 研究者 意 识 到 中间包 内采用加 过滤 器的方法 来去 除钢 中夹杂物是最有 发展前 途 的1,2] . 因此 , 我 们在 柳 州 钢铁 厂 对 aC O 直孔 过 滤器进 行了 试 验 , 并在工业试验的基础 上 , 运 用数学 模型研 究 了 中间 包 安装 过滤 器后 夹杂 物去 除的机理 , 旨在 提高 这种过 滤板 去除夹杂物 的能力 . 工业试验 试验有 关参数 试验是 在柳 州钢 厂 IO t 中间包上进 行 的 , 试验 条件 如下 : (l ) 单 流 弧 形 连 铸; (2 ) 拉 坯 速 度 为 .0 9 m /m i n 和 1 . O m /而 n ; (3 ) 铸 坯 断 面 为 巧 O x ~ 95 0 ~ 及 180 ~ x 9 50 n l 刀 ; (4 ) 中间包衬为硅质绝热板 , 中间包 渣为碳 化稻壳 ; (5) 中间包液 面高度 为 7 8 0 111111 ; ( 6 ) 中间包水口直径为 3 0 m m ; ( 7)大包钢水温度 为 1 54 5 一 15 8 0 0C : ( 8 ) 浇注 钢 种 为 2 0R ; (9) 过 滤器孔 内速度 为 .0 2 1一 .0 47 m s/ . .2 试验 装置 与结果 表 l 过滤前后夹杂物含皿变化/ % 份月,、 302123165 只- 过滤 器采 用氧 化钙 制 成 ( ) 98 % ) , 安装 在 中间包 挡渣墙 的下部 , 如 图 1 所 示 . 第 一次 试 验 所用 的过 滤器 的孔 是弯 曲的 , 由于加 工制 作 的困难 , 随后 的几 次 试验厂 家 只提供 了直 通孔 型 的过 滤器 . 在 过滤 器前 后用样 管取 样 , 样 品 加 工成 巧 ~ x 20 m m , 作 清洁度 分析 , 清 洁 度 统计 采用 J I S G 0 5 5 5方 法进 行 . 分析 结果如 表 1 所示 . l卯 5 一 的 一 20 收稿 第 一 作者 男 27 岁 博士 序 号 过滤前 过 滤后 0 . 0 16 住m 3 0 . 0 15 0 D 32 0 . 0喇〕 过 滤效率 023194哪 注 : 平 均过滤效率为: 19 . 3% DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1996. 02. 014

.164 北京科技大学学报 1996年No.2 由解包流人 2124 -121- 挡渣墙 °过议后区填 以 过滤都 °° 至结晶器 25×15~33/ 900 。—过滤前后取样位量 A-A 图1试验装置示意图（图中数字单位mm) 2数学模型 2.1基本思想 为研究钢中夹杂物浓度的变化，将流动状态分为层流和紊流两种情况来考虑，并假设层流 状态下夹杂物依靠浮力而去除，在紊流状态下，夹杂物依靠涡流扩散及碰撞去除.此外，为简 化计算，还作如下假设： (I)夹杂物为固态不变形球体； (②)选取一微元体，认为该微元体内夹杂物的总数为N=1,将夹杂物按一定粒径分为若干 段切，每段取平均尺寸为该段夹杂物尺寸； (3)夹杂物在钢液中的分布是均匀的，其粒度分布呈指数递减原则啊，以n,R,分别表示 该段夹杂物的数量和半径，则， n.=noexp(-aR) () 式中no,x为常数，通常y=0.7.以x表示每段夹杂物以1μm计算的长度，则： ∑xn,=n∑xexp(-aR)=N (2) (4)只考虑相邻段夹杂物的碰撞，如i段与i段生成(i+1)段，i段与(i+1)段生成(i+2)段： (⑤)将整个中间包分为3个区域，即过滤器前区域、过滤器部分和过滤器后区域（参见图 1).3个区域夹杂物的初始浓度分别为n(),n,(),n,(@).中间包出口浓度为n,().3个区域的夹杂 物去除率分别为e,、e,e,则： e=1-[∑n,(i)/∑n,.(i)] i=1,2,3 (3) 总的去除效率为：e=1-(1一e,1e1-e). 22过滤器前区域的夹杂物的去除 本区域受大包钢流的冲击，熔池流动混乱度较大，在该区域内，可认为夹杂物的去除主要 以碰撞为主，此外，在靠近包壁及过滤器挡墙处，夹杂物靠涡流扩散也去除一部分.因此，此区 域内，段夹杂物的浓度变化如下： dn,dt=碰撞生成的i量+大包流人的i量-碰撞损失的i量一涡流扩散去除量(4) 根据文献[5)，i段夹杂物与j段夹杂物发生碰撞的几率为： W=1.14R+Re/v)·n3 (5)

化 京 科 技 大 学 学 报 1望拓 年 N b . 2 由炯包沈人 挡注 姗 (》 O 过毖器 小52 x l 5 ~ 3 ! . 。 ~ - - - - 过比前后取样位工 图 l 试验 装置 示意 图 (图中数 字单位 m l l l ) A 一 A 2 . 1 数学模型 基本 思想 为研 究 钢 中夹 杂物 浓度 的变化 , 将 流动状态分为层 流和 紊流两种情况来考虑 , 并假设层流 状态 一 F夹杂物依靠浮力而 去除 , 在紊流状态下 , 夹杂 物依 靠涡流 扩散 及碰撞 去除 . 此外 , 为简 化计算 , 还作 如下假 设: ( l) 夹 杂物 为 固态不 变形 球体 ; ( 2) 选取 一微元 体 , 认 为该微 元体 内夹杂物的总数为 N = 1 , 将夹杂物按一 定粒径分为若 干 段!3] , 每 段取 平均 尺 寸为该段 夹杂 物尺 寸 ; (3 ) 夹杂 物在 钢液 中的 分布是 均匀 的 , 其 粒度分布呈 指 数递减 原则间 . 以 n : , R , 分别表示 该段 夹杂 物 的数量 和半 径 , 则 , n ! = ” 。 e x p ( 一 “ R : ) ( l ) 式 中 。 。 , 仪 为 常数 , 通 常 义 = .0 7 . 以 戈 表示 每段夹 杂物 以 1卿 计 算 的长度 , 则: 艺 关 n , 一 n 。 艺 xl e x p ( 一 : R , ) 一 N (2 ) (4) 只考虑 相 邻段 夹杂物 的碰撞 , 如 i 段 与 i 段生成 i( + l) 段 , i 段 与( i + l) 段生成 i( + 2) 段失 ( 5) 将 整个 中 间包分 为 3 个 区 域 , 即 过 滤器 前区 域 、 过 滤器 部分 和过 滤器后 区域 (参 见 图 1 ) . 3 个区 域夹杂物的初始浓度分别 为 。 。 i() , n , i() , 。 2 i() , 中间包 出口 浓度为 n 3 i() . 3个区域的夹杂 物去 除率 分别 为 e 、 几 , 马 , 则 : 弓一 一 [艺 n : ( i ) /艺 n _ ! ( i ) ] i = l , 2 , 3 ( 3) 总 的去除 效率 为 : e = 1 一 (l 一 。 1冲 一 e , 邢 一 。 .l) .2 2 过滤 器前 区域的夹杂物 的去 除 本 区 域受 大包钢流的冲击 , 熔池流动混乱度较大 , 在该区域 内 , 可认 为夹杂 物 的去除 主要 以碰撞为主 . 此外 , 在靠 近包壁及过滤器挡墙处 , 夹杂物靠涡流扩散也去除一部分 . 因此 , 此 区 域 内 , i 段 夹杂 物 的浓度 变化如 下 : dn xd/ =t 碰撞 生成 的 i 量 + ’ 大包 流人 的 i 量 一 碰撞 损失 的 i 量 一 涡 流扩 散去 除量 ’() 根据 文献 5[] , i 段 夹杂物 与 j 段夹杂物 发生碰 撞 的几率为: W : , 一 1 . l 4( R ` + 凡冷 / v ) ,月 · n ` nj ( 5)

Vol.18 No.2 周智清等：中间包内钢液经石灰过滤器后的滑洁度 .165- 由文献[4知，半径为R.的夹杂物涡流扩散到包衬的通量为： jg,=-2kRin (6) 其中，k=0.29×10-23/e2；o=(0.5eV/pS)3. 式中y,及S,分别表示该区域体积与内表面积，ε表示搅拌能、c=(12)m.其中t,为 大包出口速度，m1为d:时间内大包进人中间包的钢液质量.此区域内钢液的平均停留时间 dt=V/Q,Q为单位时间的拉钢量(ts).则区域内各段夹杂物的浓度变化为： dn,/t=W,-p-1+w-2.-1+2no(0-w-w-1-wu+-2kRn,S, (7) 在0~dt,时间范围内对上式积分，则可求出该区域夹杂物的去除效率e,及出口各段夹 杂物的浓度n1(①). 2.3过滤器部分夹杂物的去除 拉坯速度及过滤器的开孔面积决定了过滤器孔内钢液的流速，从而也决定了过滤器孔内 钢液的流动状态，这里分两种情况即层流和紊流来研究. ()层流时，夹杂物上浮服从斯托克斯公式. 设所选微元体在过滤器孔内平均流速为v,则微元体在过滤器中的停留时间为d=L,x, L2为过滤器厚度，则夹杂物在垂直方向上的位移a=D,·dt,因此，夹杂物的去除效率为： e (i)=1-2Riarcsin [(1-/4R)c]-a(Ri-a/4)/(Ri) (8) 则过滤器出口夹杂物的浓度为： n2(①=n,()(1-e:() (9) (②)紊流状态下，夹杂物的浓度变化也是通过碰撞和涡流扩散去除的，这里 e2=piw0.08dH)V2=πRLS2=2πRL (10) 如前所述，将式(10)代人式(7)即可得到n().从而由式(3)可求出e(0) 2.4过滤器后区域的夹杂物的去除 过滤器后区域可看成平板流动、根据实际条件估算R,=3200,属层流流动，夹杂物行为服 从斯托克斯公式.平均停留时间dt=L/3.时间步长dt内夹杂物上浮距离为： a()=D,()×dt (11) 以H表示中间包液面深度，并认为夹杂物上浮距离所占H的百分数为该区域夹杂物的去 除效率，则：e()=a()/H×100%. 该区域出口处夹杂物的浓度可由下式算得： n,()=n,()×(1-e() (12) 2.5模型的求解 将上述方程联立起来，利用Seidel迭代法求解，结果如表2所示，结果与实际很相近

V 6 1 . 18 N O . 2 周智清等 : 中间包内钢液经石灰过滤器后的清洁度 由文献 41[ 知 , 半径 为 R : 的夹杂 物涡流 扩散 到包衬 的通 量 为: j : . = 一 Zk R ) n ` (6 ) 其 中 , 天= 0 . 2 9 x 10 一 ’ 。飞z 。 2 ; : ; o = (0 . s o V I p/ S ; ) , / , . 式 中 v , 及 s , 分别表示该区 域体积与内表 面积 , 。表示搅拌能 , : ,二 ( l / 2 ) 。 1。 {沙、 , 其中 : l 为 大包 出 口 速度 , 。 , 为 dt 时 间 内大 包 进 人 中间包 的钢液 质量 . 此 区域 内钢 液 的平 均停 留时 间 dt , = Vl /Q , Q 为单位 时间 的拉钢 量 (t s)/ . 则 区域 内各段 夹杂物 的浓 度 变化 为: d n * d/ t = w , 一 , , , 一 1 + w 卜 2 , 卜 1 + Q n 。 ( i ) 一 w : , , 一 w ,J 一 , 一 w 。 , : + , 一 Zk R: n : S , ( 7) 在 O 一 dt , 时 间范 围内对上式 积分 , 则 可求 出该 区域 夹杂 物 的去除效 率 e , 及 出 l[ 各段 夹 杂物 的浓度 n l i() . 2 3 过 滤器部 分夹 杂物的去 除 拉坯 速度及 过 滤 器的开 孔 面 积决定 了过 滤器孔 内钢液 的流速 , 从而 也决 定 了过 滤器 孔 内 钢 液的流 动状态 . 这 里分两 种情 况即层 流和 紊流来 研 究问 . ( l) 层流 时 , 夹杂物 上 浮服从斯 托 克斯公式 . 设 所 选微元体 在 过滤器孔 内平均流 速 为 。 , , 则微 元 体在过 滤器 中 的停 留 时间 为 dt Z 二 L : 勿 、 , 八 为过 滤器 厚度 , 则夹 杂物 在垂直 方 向 一 仁的位 移 a Z 二 v ; ` · d t Z , 因此 , 夹杂 物 的去除效 率 为: 几 ( i ) = l 一 资ZR孙 a cr s i n [( l 一 a ; 4/ R乳) ,勺一 a ( R公一 a 号4/ ) ,尼/ ( 二 R ; ) } ( s) 则过滤 器 出 口 夹 杂物 的浓度 为 : n Z ( i ) = n : (i) ( l 一 e Z (i) ) ( 9 ) (2 ) 紊 流状 态下 , 夹杂物 的浓度 变化 也是通 过碰 撞和 涡流 扩散去 除的 , 这里 。 2 = 。汀( 0 . o s d 。 ) 矶 = 二 R升L 5 2 = 2 兀 R * L ( 10 ) 如前 所述 , 将式 ( 10歼弋人 式 ( 7 ) 即 可得 到 n Z ( i ) , 从 而 由式 ( 3 ) 可 求 出 马 ( i ) . 1 4 过滤器后 区域 的夹杂物 的去 除 过滤器后 区域可看成平板 流动 , 根据实际条件估算 R 马= 3 2 0 , 属层流流动 , 夹杂物行为服 从斯 托克斯 公式 . 平 均停 留时 间 d t 3 = 几/ 。 3 . 时间步 长 d t 3 内夹杂物 上浮距离 为 : a 3 ( i ) = v y ( i ) X d t 3 ( 1 1 ) 以 H 表 示 中间包 液 面 深度 , 并 认 为夹杂 物上 浮跄 离所 占 H 的百 分数 为该区 域夹杂物 的去 除效 率 , 则 :ea i() 二 a : i() ’/H X 10 % . 该 区 域 出 口 处夹杂 物的浓 度 可 由下式 算得 : n 。 ( i ) = n Z (i) X ( l 一 e3 ( i )) ( 12 ) 2 5 模型的求解 将 上述方 程联 立起 来 , 利 用 eS id el 迭代 法求 解 , 结 果如 表 2 所示 , 结果 与实 际很相 近

.166. 北京科技大学学报 199%年No.2 表2中间包去除夹杂物模型计算结果 0/ 叫 夹杂物实际去除 去除效率计算值/% t·mim-1m·s'尺寸/pm效率%过滤器前过滤器过滤器后总效率 0-5 25.5 0.0 0.9 26.2 0.88920.45 0~4030.4 7.8 11.9 1.4 20.0 0-5 27.5 0.0 0.8 28.1 0.47 0~4022.2 8.1 12.013 20.1 0.9337 0.21 0×5 28.5 27.5 0.0 0.8 28.1 0~4010.9 8.1 2.1 1.3 11.2 2.6讨论 由表2可知，3个区域去除夹杂物的效率， 以过滤器及过滤器前区域去除的夹杂物为多， 0面 而过滤器后去除的夹杂较少，因此在进一步提 916 “素流 高过滤器自身去除夹杂物的能力时，应通过改 器 变过滤器孔的结构分布来调整过滤器后区域的 流动，从而提高这一最大体积区域内的去除夹 杂物的能力. 0 0 0.1 0.2 0.30.40.5 以柳钢试验为背景，按模型计算了过滤器 o/m.s-1 部分的夹杂物去除效率与孔内速度、孔径及夹 杂物尺寸等因素的关系，结果如图2中a,b,c 0 所表示. 0 由图2a可知，若孔内流动处于层流状态， 则夹杂物去除效率随孔内流速的增大而减 10 小，反之，若孔内流动处于紊流状态，则夹杂 物去除效率随流速的增大而增大，总的来讲， 0 0 10 15 20 25 孔内流动为紊流状态时有利于夹杂的去除.因 孔径/mm 此改变孔内形状，提高孔内流动的紊乱程度， 就能提高夹杂物的去除效率，这一点也可以 12© 从工业试验的结果得以证明.因为第一次试 8 验所采用的过滤器的孔是弯曲的，而其过滤效 率相对较高，大约比随后的几次试验所用的直 蓉 通孔过滤器的过滤效率高10%以上，由图2b知， 缩小孔径亦可明显提高过滤器去除夹杂物的效 0 510 152025303540 率，由图2c知，夹杂物尺寸越大就越容易被过 夹杂物尺寸/m 滤器去除，因此，加强过滤前夹杂物的碰撞长 图2过滤效率与孔内流速(a以，孔径(b), 大，就有利于提高过滤器去除夹杂物的能力· 夹杂物尺寸(c)的关系

北 京 科 技 大 学 学 报 1粥巧年 N b . 2 表 2 中间 包去除夹杂 物模型 计算结果 Q / · 刀卫n 一 l v / r D . 去除效率计算 值 / % 过滤器前 过滤器 过滤器后 Q 月, : 0 1J. .0 8 92 0 . 4 5 25 .5 0 . 0 7 . 8 11 . 9 总效率 26 .2 20 D 28 . 1 0 . 47 0 . 93 37 27 .5 8 . 1 0 . 2 1 夹杂物 实际去除 一 ’ 尺寸存皿 效率 /% 0 一 5 一 0 一 40 30 .4 0 一 5 一 0 ~ 钓 2 .2 0 ~ 5 28 . 5 0 ` 40 10 . 9 27 .5 8 . 1 12 . 0 0 . 0 28 . 1 11 . 2 一.08.l3 哥拱教攀ù划 哥拱教划岁一 1 6 讨论 由表 2 可 知 , 3 个 区域 去除 夹 杂物 的 效率 , 以 过 滤 器 及 过 滤 器 前 区 域 去 除 的夹杂物 为多 , 而 过 滤器后 去除 的夹杂较 少 . 因此在 进 一 步 提 高过 滤器 自身去 除夹杂 物的能力 时 , 应 通 过 改 变过 滤器孔 的结 构分布来调 整过 滤器后 区 域 的 流动 , 从而 提高这一最 大 体积 区 域 内的 去 除夹 杂物 的能力 . 以 柳钢 试验为 背 景 , 按 模 型 计 算了过 滤 器 部分的夹杂 物去 除效 率与孔 内速 度 、 孔 径 及 夹 杂物 尺寸等 因素的 关 系 , 结 果 如 图 2 中 a , b , c 所表示 . 由图Z a 可知 , 若孔 内流 动处于 层 流 状 态 , 则夹杂 物 去 除 效率 随 孔 内 流 速 的 增 大 而 减 小 , 反之 , 若孔内流 动处于紊 流状 态 , 则 夹杂 物 去除 效 率 随流 速 的 增大 而 增 大 . 总的 来 讲 , 孔 内流动 为紊 流状态 时有 利 于 夹杂 的 去 除 . 因 此改 变孔 内形 状 , 提 高孔 内流 动 的 紊乱 程 度 , 就 能 提 高 夹杂 物 的去 除效 率 , 这一 点 也 可 以 从工业 试 验 的结 果 得 以 证明 . 因为 第一 次 试 验 所采用 的过滤 器的孔 是弯曲的 , 而其 过滤 效 率相 对较 高 , 大约 比随后 的几 次试验 所用 的直 通孔 过滤 器 的过滤效率高 10 % 以上 . 由 图b2 知 , 缩小 孔径 亦可 明显提 高过 滤器 去除 夹杂物 的效 率 . 由图c2 知 , 夹杂 物尺寸 越大 就越容易被 过 滤器 去除 , 因此 , 加强过 滤前 夹杂 物 的碰 撞 长 大 , 就有 利于 提高 过滤 器去除 夹杂 物 的 能 力 . a() _ 从 琪 - - 曰州 — 紊滋一 矛 、 一 ! 才 少/ - ” /m · s 一 ’ 助 \ 一 \ 一交 孔径 / n 皿n 伺 / } ! / 广一{ !夕 犷 洲} 40 哥掇翻划岁ù 10 15 20 25 30 35 40 夹杂物尺 寸 /阿 图 2 过滤效率与孔 内流速 (a) , 孔径 ( b) , 夹杂物尺寸 c( ) 的关系

Vol.18 No.2 周智清等：中间包内钢液经石灰过滤器后的清洁度 .167. 从过滤器前区域夹杂物去除的机理看，也应加强该区域夹杂物的碰撞，因此，建议尽可能缩 小该区域的体积. 3结论 通过工业试验及数学模型的研究，可得出如下结论： (1)中间包内采用Ca0过滤器是一种极具潜力的去除夹杂物的手段. (2)缩小过滤器前区域的体积，加强该区域的紊乱程度，有利于小夹杂物的去除，并能提高 过滤器自身去除夹杂物的能力， (3)进一步改善过滤器孔的结构、分布，可充分发挥过滤器后区域去除夹杂物的潜力及过 滤器自身的去除夹杂物的能力， 参考文献 I Liu Xintian.Flow Behavior and Filtration of Steel Melt in Continuous Casting Tundish.Ironmaking and Steelmaking,1992,19:221 2 Gairing R W.Operating Experience Using Inclusion Filtration Technology for Continuously Cast Stee.I&SM,1993(3):55 3 Asish Kumar Sinha.Mathematical Modeling of Inclusion Transport and Removal in Continuous Casting Tundishes.ISIJ International,1993,33(5):556 4 Engh TA,Lindskog N.A Fluid Mechanical Model of Inclusion Removal.Scand JMetallurgy,1975(4):49 5 Saffman P G.On the Collision of Drops in Turbulent Clouds.Joumnal of Fluid Mechanics,1956(1):16 6鲁仲琪.流体力学.北京：机械工业出版杜，1980.155 Filtration of Liquid Steel in Tundish by A Lime Filter Zhou Zhiqing Dong Luren? 1)Department of Physical Chemistry USTB,Beijing 100083,PRC 2)Department of Metallurgy,USTB ABSTRACT The inclusion behavior in the tundish with a lime filter was investigated through the industrial trials.The results of the industrial trials showed that the inclusions were im- proved by 20%after the filtration.A model for calculation of the inclusion removal efficiency was established.The results drawn from the model were compared with that of the industrial trails. KEY WORDS filters,inclusions,continuous casting,tundish

V bl . 18 N b . 2 周 智清等 : 中间包 内钢液经石灰过滤器后的清洁度 . 167 · 从过滤 器前 区域夹杂物去 除 的机理看 , 也 应加 强该 区 域夹杂物的碰撞 , 因此 , 建议 尽 可能 缩 小该 区 域 的体积 . 3 结论 通过 工 业试验及 数 学模型 的研究 , 可得 出如下结 论 : ( l) 中间包 内采用 aC O 过滤器 是一 种极 具潜力 的去除夹杂 物 的手 段 . ( 2) 缩小 过滤 器前 区域 的体积 , 加强该 区域 的紊乱程度 , 有利于小夹杂物的去除 , 并 能提高 过滤器 自身去除夹杂物 的能力 . ( 3) 进 一步改 善过 滤器孔 的结 构 、 分 布 , 可充分发挥过滤器后 区域 去除夹杂物 的潜力及 过 滤 器 自身的 去除夹杂物 的能力 . 参 考 文 献 1 iL u X in 应in . R o w 氏ha 喇的r a J记 F 口u a jot n of s te 1 M e l t in C b n int 田谓 C as 山唱 T切盆出h . 加班圈址飞 a 团 S吹加ak 吨 , 1男2 , l 货 2 1 Z G司血9 R W . o pe ar 垃堪 xE pe n 日飞羌 sU ign ln d 谓阴 F il lt u 山 n 予戈hI 幻l o gy for Cb n ha 田谓】y (址 t S协出 . 1 & S M , l卯3 (3) : 55 3 sA is h K ~ S词坦 . M at 址泊坦kt 川 M 以北ilI 犯 of b d 谓沁n T n u 巧因找 a 司 R e l 幻祖 in Cb n 血田谓 C aS 位唱 1 ,山俪出1瑙 . 侣U nI te r 以tjo “ 习 , 1卯3 , 3义牙 556 4 E珑少 T A, L沁 ds k o g N . A IF耐 M eC加切公al M仪回 of E d 璐沁 n R曰 m。诫 . 5习记 J M e alt] 试 gy , 197 5 (4) : 49 5 Sia hl 坦 11 P G . On het 助业沁n of D or ps in T 山七吐烈 0 0曲 , oJ u n 川 of FI 创以 M eC 址画比 , 19 56 (l) : 16 6 鲁仲琪 . 流体力学 . 北京 : 机械工 业出版社 , 19刚) . 15 F il atr t i o n o f L iq ul d S te l i n T m dl is h by A L i r r F il te r hZ 洲 hZ 匆认护 刀闭g 加洲 2) l) 块P a rt n 望泊t of P h声 i司 C 饭盯血 try sU 几 , 决石ign l仪洲犯3 , PR C 2) 众P atZ n r n t of M d a] l u 互岁 , I J S T B A B S T R A C T Th e in d us io n be h a vio r in ht e t u n d is h iw t h a lin r 川te r ~ in ves it g a 喇 t h ID ug h ht e in d us itr al itr a ls . T h e l ℃s ul ts o f t h e i n d础itr a l itr a ls s ho 训目 t h a t t h e in d US io ns 从毛r e im , p or v ed b y 20 % a fet r het ifl it a iot n . A onI d el fo r ca l a 月a iot n of het in d us io n l℃1l l j va l ief a en cy was es at b ils h ed . T七e esr ul st d ar wn for m het onI del 认e er co m Pa耐 俪止 tha t of het l n d us 苗 a l lat .ilS KE Y W O R D S ifl et sr , I n d us io sn , co n t l n u o us cas int g , t un d is h