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分析注流的形态流体的流动状态主要决定于其雷诺数Re

如前所述,在忽略阻力损失的情况下,钢水的流速。应为:
矗为由水口的出口断面至计算点的注流长度,见图4-1-1。
 
可见,注流的雷诺数与钢液面高度和注流长度之和的平方根及注流直径成正比,而与钢水的运动粘度成反比。
为减少钢流的二次氧化,保证正常浇注和钢锭的质量,希望注流饱满和表面圆滑,即以层流或接近层流的状态浇注。我们知道当Re<RelS时,钢流为层流:Re>Re临时,则转变为紊流。因钢水进入水口并不规则,所以雷诺数的临界值成临可取做2320。根据计算,钢流的实际Re:> Re临。因此钢流远非层流,即使在较为理想的浇注条件下,也只能争取注流呈接近层流的状态。
从水口流出的注流,受到与水口壁的摩擦力、自重及周围空气的阻力等作用而发生变形。下落的注流根据其形态特征,一般可分为三个区段匏满的连续段、表面已经散开的过渡段和出现明显扩散的散乱段。影响注流形态的主要因素有以下几点:
(1)钢液的性质和温度。钢液含氧量越高,运动粘度越小。所以在其它条件相同时,沸腾钢注流的紊流程度较镇静钢大,对水口冲蚀也大,连续段长度较小。
钢液温度越高,运动粘度越小,使紊流程度增加,因此适当的低温浇注能得到较好的注流状态,并减少钢水的二次氧化:
(2)盛钢桶或中间罐内液面高度(H)。它明显地影响注流状态,特别是连续段长度。H越高,注流连续段越小。但日也不是越低越好,当H≤,因液面出现漏斗形旋涡而导致熔渣或空气卷入水口。
显然,注流长度增加,会使紊流程度增加,同时钢液二次氧化加剧。因此,采用中间漏斗,有利于改善注流状态:
(3)水口。增大水口直径,使雷诺数Re增大,造成注流的紊流程度增大。由于水口的材质影响其导热性、耐蚀性及摩擦系数,因而也会影响注流的状态。
水口的内口形状和表面光洁度对注流形态影响也较大。例如扁形、十字形或梅花形比通常用的圆柱形水口有较好的注流形态:
(4)水口开闭程度。生产和实验都证明节流浇注会使注流形态大大恶化。
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