圆锅流场中锌渣的物理模拟研究

目的通过水力学模型和数学模型,研究使锌渣远离钢带表面,提升钢带质量的方法。方法设计一个锌锅的透明水模型,对该实验模型内部锌渣的运动状态进行直观地研究,分析面渣、悬浮渣、底渣在不同工艺条件下的运动状况。并建立数学模型,计算温度分布和流场分布,验证水力学模型的合理性。结果随着钢带拉速的增大,旋涡涡心逐渐向两侧移动,较大的钢带拉速不仅可以有效促使锌渣远离钢带表面,还可以使被卷起的底渣增多以及截面上的悬浮渣量增加,同时钢带进入侧底部中心区域时,底渣也开始被卷起,最终形成了锤子形状,且数学模拟与物理模型实验现象基本一致。结论对于表面渣来说,较大的钢带拉速可以有效促使锌渣远离钢带表面。对于悬浮渣来说,钢带拉速的增大有利于截面上悬浮渣的上浮。对于底渣来说,随着钢带拉速的增加,带动了锌锅内的钢液运动,使得锌锅内锌液的流动比较活跃。但拉速增大到一定程度后,底渣卷起过多,进入锌液,不利于钢带表面锌渣的去除。