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摘要
通过水模型实验研究了上水口环形吹氩工艺下中间包和结晶器内气泡形貌，并结合数值模拟分析了透气砖位置、拉坯速度和吹氩量对中间包和结晶器内气泡尺寸、气泡迁移和中间包近液面钢液流动的影响。结果表明：上水口环形吹氩形成以塞棒为中心的圆台状气泡羽流，气泡浓度沿径向向外逐渐减少；附壁效应使得气泡羽流偏向塞棒壁面流动，增大气泡的碰撞聚并概率和近塞棒壁面的羽流上升速度，对中间包液面产生较大冲击作用；同时，部分细小气泡会随钢液进入水口及结晶器内部；增大吹氩量，中间包内环形气泡羽流中气泡数目明显增多，中间包近液面钢液上升速度增大；增大拉坯速度，环形气泡羽流的宽度和气泡数量逐渐减小，近液面速度减小；增大透气环距水口中心距离，中间包内气泡弥散度增大，环形气泡羽流宽度也随之增大，气泡羽流对中间包液面冲击作用减弱；增大吹氩量和拉坯速度、减小透气环距水口中心距离，进入结晶器的气量和气泡尺寸逐渐增大。实验条件下，透气环内外径为110 mm/140 mm、拉坯速度为1.2 m/min时，吹氩量为4 L/min较为合适。
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