密度和表面张力对底吹气体搅拌钢包中混合时间影响的3D数值研究

摘要

在熔融相冶金过程中,注入气体进行混合对于获得均质产物至关重要.混合效率取决于气体流速、渣层高度以及熔融相物理性质等工艺参数.本文通过数值模拟研究底吹浴槽中流体行为的上述参数.用水和油分别模拟熔融金属和熔渣,根据实验数据对数值模拟结果、特别是混合时间进行验证.结果表明,混合时间随渣层高度增大而增加,随炉渣材料密度增加而减小.混合时间随主相密度的增加而减小,随着空气和水间表面张力的增大而增加.还模拟一种性质接近真实熔融金属的情形.系统的行为主要受动量的影响,而不是受耗散力的影响.因此,与空气和熔融相间表面张力的影响相比,熔融相密度对混合过程的影响更为显著.