小方坯連鑄過程中水口堵塞的動力學模型

        浸入式水口的堵塞是連鑄過程中一個長期存在的問題。夾雜物的長大是水口發生堵塞的主要原因，尤其是鋁鎮靜鋼中的氧化鋁夾雜，鈣處理鋼中的硫化鈣夾雜和鈦鎮靜鋼中的氮化鈦夾雜。據報道，堵塞主要發生在水口內流動停滯或分流的地方，所以了解水口內流體的流動和夾雜物的運動有助于理解浸入式水口堵塞的機理。
      
       根據以前的研究，水15堵塞的動力學研究的目的是為了理解：①水口中鋼液中夾雜物的軌跡；②在不同條件下，夾雜物在水15內壁的捕獲狀況；③預測水口被其他材料堵塞前，可以澆鑄多少重量的鋼液。開發了浸入式水口堵塞的動力學模型，考慮了如下因素對于水口堵塞的定量影響：水口直徑、澆鑄速度、小方坯尺寸、夾雜物尺寸、鋼液的總氧含量和其他幾個因素。結論如下：

•在較小的夾雜物、較高的鋼液總氧含量、較低的澆鑄速度等條件下，夾雜物更容易被水口壁捕獲。
•大于100μm的夾雜物不可能被水1：3壁捕獲，如果夾雜物的尺寸小于15 μm，那么隨著夾雜物尺寸的減小，其被捕獲的可能性快速增加。
•在浸入式水口的長度方向上，夾雜物被捕獲的可能性并不是均勻分布，入口處捕獲的夾雜物更多。
•開發的動力學模型能夠預測在發生水口堵塞之前，能澆鑄多少鋼液。改變澆鑄速度、使用大直徑的浸入式水口能夠減小水口發生堵塞的可能性，澆鑄更多的鋼水。但是，在鋼包精煉的過程中從鋼液中去除更多的夾雜物才是解決浸入式水口堵塞問題的關鍵。