铝熔体偏置旋转喷吹净化的水模拟研究

作者:范超;孔凡校;张炯;龙思远;杨怀德 刊名:特种铸造及有色合金 上传者:陈建设

【摘要】采用水模拟方法,在不同的搅拌方式、转子旋转速度和进气量条件下,对铝熔体旋转喷吹净化过程的流场进行了分析。结果表明,与中心搅拌相比,偏置搅拌能有效消除液面漩涡,细化熔体中的气泡,改善气泡分布,防止气泡的偏聚。

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— — 实 用 研 究 种铸造及有色合金 2014年第 34卷第 3期 铝熔体偏置旋转喷吹净化的水模拟研究 范 超 孔凡校 张 炯 龙思 远。 杨怀 德 (1.广西科技大学工程训练 中心;2.重庆大学材料科 学与工程 学院) 摘 要 采用水模拟方法 ,在不 同的搅拌方式 、转子旋转速度和进 气量条 件下 ,对铝熔 体旋 转喷吹净 化过程 的流场 进行 了 分析 。结果表明 ,与中心搅 拌相 比,偏置搅拌 能有 效消除液面漩涡 ,细化熔 体中的气 泡 ,改善气泡分 布,防止气泡 的偏聚 。 关键词 旋转喷吹 ;模 拟 ;偏置 中图分类号 TG243;TG146.21 文献标 志码 A 文章编号 1001—2249(2014)03—0247—03 W ater Simulation of Aluminum M elt in Eccentric Spinning Purification Fan Chao ,Kong Fanxiao ,Zhang Jiong ,Long Siyuan ,Yang Huaide (1.Engineering Training Center,Guangxi University of Technology; 2.College of Material Science and Engineering,Chongqing University) Abstract:The flow field of alum inum m elt spinning purification was comparatively visualized by water simulation at variable stirring way,rotational speeds and argon gas flux.The results indicate that com— pared with the center stirring,eccentric stirring can effectively refine the bubble size,im prove the distri- bution of the bubbles and inhibit the melt surface vortex. Key W ords:Spinning Purification,Simulation,Eccentric ’ 旋转喷吹净化技术具有操作简单 、净化效率高的优 点 ,广泛应用于铝合金熔体的净化处理[1 ]。但在实际 生产过程中,为了获得细小均匀的气泡 ,石 墨转子旋转 速 度一 般较 高 ,这容 易 在 液 面 产 生漩 涡 和 震 荡 ,容 易 将 空气中的气体和液面上的夹杂卷入熔体中,导致净化效 率的降低。 为了防止漩涡和震荡 ,可 以采用 以下措施 :①在精 炼器 中采用挡板来 消除或减缓漩涡的产生 ]。但铝液 精炼过程中,由于精炼温度很 高,石墨转子 的搅拌速度 很快 ,铝熔体对挡板的冲刷腐蚀作用很强 ,挡板 的工作 环境很恶劣 ,使用寿命不高,成本较高 ,并且脱落的材料 侵入到熔体中会造成污染 ,最终影响铸件的性能 。②通 过改变石墨转子的方向 ,即采用正反转的方式来阻止漩 涡的产生 ]。但旋转方 向的改变会使石墨转子松动 ,容 易在精炼过程中脱落 ,导致事故 产生 。通过改变石 墨 转子速度也可以减缓液面漩涡 ,但这样也会使精炼 过 程过于复杂 ,不容易控 制。③工业应 用 中常采用偏 置 搅拌代替挡板来减弱 和消除漩 涡 ]。刘 燕等

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