8 北京科技大学学报 第33卷 表1因素水平表 Table 1 Factor levels 因素 吹氢量/(L.min-1) 浸渍管插人深度/mm 吹氩孔堵塞个数 水平1 1000 500(125) 0 水平2 1200 600(150) 2(同一层) 水平3 1400 700(175) 2(分两层) 表2正交试验表 Table 2 Orthogonal test table 吹氩量 浸渍管插入深度/mm 吹氩孔个数 吹氩孔个数 试验编号 混匀时间，Y1s 原型(L·min模型(x)(m3h 原型 模型(x2) (上)，x3 (下)，4 1000 3.2 500 125 6 6 83.50068 T2 1000 3.2 600 150 5 今 101.0005 T3 1000 3.2 700 175 4 6 71.07532 以 1200 4.0 500 125 5 5 54.50036 6 1200 4.0 600 150 6 ￥ 78.00044 中 1200 4.0 700 175 6 6 97.0008 7 1400 5.2 500 125 4 6 59.50251 T8 1400 5.2 600 150 6 6 50.00034 多 1400 5.2 700 175 6 62.50076 1.2.1混匀时间的测定 确定钢包内水溶液浓度随时间的变化规律 本实验用DJ800型多功能监测系统，整个系统 上升管下部安装DDLY-2005型电导率仪（含 配置由计算机、电测仪、各种传感器及相应软件组成. 电导电极)，量程0~20mS·cm1,误差±0.5%.将 在真空室加人200mL饱和KCl示踪剂来研究 测得的示踪剂浓度信号传输至DJ8O0多功能监测系 混匀，加入饱和KCl的同时用电导探头由DJ8O0型 统进行采集和记录，然后通过电脑显示出来，整个系统 电导仪测量钢包内上升管下方接近钢包底部位置电 配置由计算机、电测仪、各种传感器及相应软件组成 导率的变化，以其偏差达到最终平均电导率的± 1.2.2钢包流态的显示 0.5%定为混合时间Tm,对每一工况重复测定2~3 进行流场显示实验时，需要在水模型中加入一 次，取所得结果的算数平均值作为该工况下的混匀 定的示踪粒子，以观察流场的流谱.钢包内流态的 时间，结果见表2.由于KCl水溶液的电导率与其浓 显示是通过示踪摄像实现的，本实验以墨汁为示踪 度成线性关系，由电导率随时间的变化曲线也可以 剂.如图3所示. 图3混匀过程图 Fig.3 Mixing process北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 表 1 因素水平表 Table 1 Factor levels 因素 吹氩量/( L·min － 1 ) 浸渍管插入深度/mm 吹氩孔堵塞个数 水平 1 1 000 500 ( 125) 0 水平 2 1 200 600 ( 150) 2( 同一层) 水平 3 1 400 700 ( 175) 2( 分两层) 表 2 正交试验表 Table 2 Orthogonal test table 试验编号 吹氩量 浸渍管插入深度/mm 原型/( L·min － 1 ) 模型( x1 ) /( m3 ·h －1 ) 原型 模型( x2 ) 吹氩孔个数 ( 上) ，x3 吹氩孔个数 ( 下) ，x4 混匀时间，Y /s T1 1 000 3． 2 500 125 6 6 83. 500 68 T2 1 000 3. 2 600 150 5 5 101. 000 5 T3 1 000 3. 2 700 175 4 6 71. 075 32 T4 1 200 4. 0 500 125 5 5 54. 500 36 T5 1 200 4. 0 600 150 6 4 78. 000 44 T6 1 200 4. 0 700 175 6 6 97. 000 8 T7 1 400 5. 2 500 125 4 6 59. 502 51 T8 1 400 5. 2 600 150 6 6 50. 000 34 T9 1 400 5. 2 700 175 6 4 62. 500 76 1. 2. 1 混匀时间的测定 本实验用 DJ800 型多功能监测系统，整个系统 配置由计算机、电测仪、各种传感器及相应软件组成． 图 3 混匀过程图 Fig． 3 Mixing process 在真空室加入 200 mL 饱和 KCl 示踪剂来研究 混匀，加入饱和 KCl 的同时用电导探头由 DJ800 型 电导仪测量钢包内上升管下方接近钢包底部位置电 导率的变化，以其偏差达到最终平均电导率的 ± 0. 5% 定为混合时间 τm，对每一工况重复测定 2 ～ 3 次，取所得结果的算数平均值作为该工况下的混匀 时间，结果见表 2． 由于 KCl 水溶液的电导率与其浓 度成线性关系，由电导率随时间的变化曲线也可以 确定钢包内水溶液浓度随时间的变化规律． 上升管下部安装 DDLY--2005 型电导率仪( 含 电导电极) ，量程 0 ～ 20 mS·cm － 1 ，误差 ± 0. 5% ． 将 测得的示踪剂浓度信号传输至 DJ800 多功能监测系 统进行采集和记录，然后通过电脑显示出来，整个系统 配置由计算机、电测仪、各种传感器及相应软件组成． 1. 2. 2 钢包流态的显示 进行流场显示实验时，需要在水模型中加入一 定的示踪粒子，以观察流场的流谱． 钢包内流态的 显示是通过示踪摄像实现的，本实验以墨汁为示踪 剂． 如图 3 所示． ·8·