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吹氩搅拌中氩气泡的成核及形成过程是什么?

由于炼钢生产工艺、物流连接的系统性,必须在一定时间内完成精炼操作,以保证定时向连铸机提供钢水,且要求温度、成分合格,从而保证多炉连浇。从提高生产率、降低生产成本的角度出发,希望在尽可能短的时间内完成精炼操作;从提高产品质量的角度出发,则希望最大限度地去除钢液中的有害物质,最大限度地趋近冶金反应的平衡值。因而必须对钢包内钢水在吹氩搅拌下的传输机理进行分析,在精炼工艺过程中钢液中的气泡来源于两个方面:一是由于过饱和溶液中形成气相核,如钢水中的氧脱碳或碳脱氧过程所形成的CO气泡;二是由透气元件吹人钢水中的氩气形成的气泡。气泡在均一相内形核,必须要克服表面张力做功,需要克服5. 066~10,,132MPa的力(50~100atm)。因此,一般可以认Jo、泡是在与熔体相接触的固体表面及熔体中的固体颗粒上首先形核的,也就是非均匀形核。非均匀形核的条件可用附加压力「附89大小与液相曲率半径R、孔口半径、固液相接触角之间的关系来说明:  P附= 2a/R= 2acosO/ro。
当表面张力产生的附加压力等于气泡核上部液体压力时,这时13 Pa -2acosO/r,式中尸a为气泡表面处液体压强,rm为能够形成核心的最大孔隙半径Q显然有rm亍2acosO/Pa。在孔隙内气泡的长大过程中,随着气液反应的进行,孔隙中的氩气压力不断增大,气泡状态由(a)向(“过渡,在(b)状态,曲率半径变为无穷大,H = 90。,表面张力产生的附加力小(与气泡上郡液体压力相反),变为0当气泡状态由(b)向(c)过渡时,液面的曲率半径由无穷大变为R,但方向与(a)状态相反,这时表面张力产生的附加力方向与静压力尸a的方向相同,孔隙内的气相压力达到最大值。状态由(C)到(d)时,接触角维持不变,液面的曲率半径不断增大,表面张力产生的附加力逐渐减小。当发展到一定程度时气泡不稳定,脱离孔隙状态。气泡状态在变化过程中所承受的压力可表示为尸= Pa十ZacosO/ro
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资料来源:东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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【 浏览次数:14 】 【 加入时间:2013-11-06 11:46:18 】 【 关闭本页