冒飞飞等：工业生产条件下连续热镀锌锅中锌渣扩散的数值模拟 ·1421· 4.0 动轨迹及锌渣的平均停留时间.面渣最终运动至锌锅 3.5 面渣 表面且在带钢出口后侧的平均停留时间最长，即面渣 悬浮渣 30 底渣 在带钢背面聚集将会增加，这也解释了在带钢V形区 】总锌渣 内侧悬浮渣浓度高于面渣，但带钢正反面面渣的浓度 却略高于悬浮渣的情况，因此该区域放置抽锌管可以 15 通过体外循环装置有效净化面渣：悬浮渣在V形区会 1.0 有较短的停留，大部分时间在带钢进口前侧运动，其运 5.0 动轨迹遵循图7中锌液流动的涡流流动：而底渣则大 0 20 4060 80100120140160 部分在锌锅下半部运动，驻留时间最长的是带钢进口 锌渣尺寸仙m 前侧贴近锅底的位置，该位置的底渣对带钢基本不会 图5带钢上锌渣质量浓度与锌渣尺寸的关系 Fig.5 Relationship between the mass concentration of zinc dross in 造成影响. steel strips and the zinc dross size 时间/s 时间/s ■3.9x10 (a) ■5.9x10 (b) 3.1×10 4.7×10 2.3×10 3.5x10 1.6x102 2.4x10 7.8x10 1.2x10P 3.7x10 6.0x105 时间s ■2.3x10 (c) 1.8×102 1.4x10 9.2×10 4.6x10 6.0x105 图6锌渣运动轨迹与平均停留时间的关系.()面渣运动轨迹：(b)悬浮渣运动轨迹：(c)底渣运动轨迹 Fig.6 Relationship between dross motion trail and residence time:(a)top dross motion trail:(b)suspending dross motion trail:(c)bottom dross motion trail a速度/ms 参考文献 00.40.81.21.62.0 [Wang L,Zhang P J,Lu J X.Development and application of au- tomobile steel sheet produced at Baoshan Iron and Steel.Spec Steel,2003,24(1):55 (王利，张不军，陆匠心.宝钢汽车板的开发及应用.特殊钢， 图7YZ对称面速度矢量图 2003,24(1)：55) Fig.7 Velocity vector in the YZ symmetry plane Zhang L Y,Zuo L,Li J,et al.Development of cold rolled and zinc coated steel sheet for auto.Spec Steel,2004,25(6):1 4结论 (张理扬，左良，李俊，等.冷轧和镀锌汽车板的发展.特殊 钢，2004,25(6)：1) (1)锌渣粒径越小，其在带钢上的沉积率越高.在 3]Bandyopadhyay N,Jha G,Singh A K,et al.Corrosion behaviour 粒径小于80μm的锌渣中，沉积率从大到小依次为悬 of galvannealed steel sheet.Surf Coat Technol,2006,200(14- 浮渣、面渣和底渣 15):4312 (2)面渣在带钢出口后侧的平均停留时间最长， [4 Santos D,Raminhos H,Costa M R,et al.Performance of finish 该位置放置抽锌管将有利于面渣的去除.悬浮渣主要 coated galvanized steel sheets for automotive bodies.Prog Org Coat,2008,62(3):265 运动区域为带钢进口前侧，其运动轨迹与锌液流动的 [5]Chen H R,Peng H P,Su X P,et al.Numerical simulation of 涡流一致：在V形区内侧悬浮渣在带钢上的质量浓度 flow and heat transfer in hot dip Galvalume bath.Trans Mater 最高，其对带钢表面质量影响最大.底渣主要贴近锌 Heat Treat,2015,36(1):223 锅底部运动，基本不会黏附于带钢，对带钢影响最小. (陈海瑞，彭浩平，苏旭平，等.热浸镀Galvalume熔池流动冒飞飞等: 工业生产条件下连续热镀锌锅中锌渣扩散的数值模拟 图 5 带钢上锌渣质量浓度与锌渣尺寸的关系 Fig． 5 Ｒelationship between the mass concentration of zinc dross in steel strips and the zinc dross size 动轨迹及锌渣的平均停留时间． 面渣最终运动至锌锅 表面且在带钢出口后侧的平均停留时间最长，即面渣 在带钢背面聚集将会增加，这也解释了在带钢 V 形区 内侧悬浮渣浓度高于面渣，但带钢正反面面渣的浓度 却略高于悬浮渣的情况，因此该区域放置抽锌管可以 通过体外循环装置有效净化面渣; 悬浮渣在 V 形区会 有较短的停留，大部分时间在带钢进口前侧运动，其运 动轨迹遵循图 7 中锌液流动的涡流流动; 而底渣则大 部分在锌锅下半部运动，驻留时间最长的是带钢进口 前侧贴近锅底的位置，该位置的底渣对带钢基本不会 造成影响． 图 6 锌渣运动轨迹与平均停留时间的关系． ( a) 面渣运动轨迹; ( b) 悬浮渣运动轨迹; ( c) 底渣运动轨迹 Fig． 6 Ｒelationship between dross motion trail and residence time: ( a) top dross motion trail; ( b) suspending dross motion trail; ( c) bottom dross motion trail 图 7 YZ 对称面速度矢量图 Fig． 7 Velocity vector in the YZ symmetry plane 4 结论 ( 1) 锌渣粒径越小，其在带钢上的沉积率越高． 在 粒径小于 80 μm 的锌渣中，沉积率从大到小依次为悬 浮渣、面渣和底渣． ( 2) 面渣在带钢出口后侧的平均停留时间最长， 该位置放置抽锌管将有利于面渣的去除． 悬浮渣主要 运动区域为带钢进口前侧，其运动轨迹与锌液流动的 涡流一致; 在 V 形区内侧悬浮渣在带钢上的质量浓度 最高，其对带钢表面质量影响最大． 底渣主要贴近锌 锅底部运动，基本不会黏附于带钢，对带钢影响最小． 参 考 文 献 ［1］ Wang L，Zhang P J，Lu J X． Development and application of au￾tomobile steel sheet produced at Baoshan Iron and Steel． Spec Steel，2003，24( 1) : 55 ( 王利，张丕军，陆匠心． 宝钢汽车板的开发及应用． 特殊钢， 2003，24( 1) : 55) ［2］ Zhang L Y，Zuo L，Li J，et al． Development of cold rolled and zinc coated steel sheet for auto． Spec Steel，2004，25( 6) : 1 ( 张理扬，左良，李俊，等． 冷轧和镀锌汽车板的发展． 特殊 钢，2004，25( 6) : 1) ［3］ Bandyopadhyay N，Jha G，Singh A K，et al． Corrosion behaviour of galvannealed steel sheet． Surf Coat Technol，2006，200 ( 14- 15) : 4312 ［4］ Santos D，Ｒaminhos H，Costa M Ｒ，et al． Performance of finish coated galvanized steel sheets for automotive bodies． Prog Org Coat，2008，62( 3) : 265 ［5］ Chen H Ｒ，Peng H P，Su X P，et al． Numerical simulation of flow and heat transfer in hot dip Galvalume bath． Trans Mater Heat Treat，2015，36( 1) : 223 ( 陈海瑞，彭浩平，苏旭平，等． 热浸镀 Galvalume 熔池流动 · 1241 ·