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人們對鋼材質(zhì)量要求的日益提高，對小尺寸夾雜物顆粒運動特性及去除規(guī)律的研究，對提高鋼材質(zhì)量和潔凈度的起著至關(guān)重要的作用。目前，對鋼液中夾雜物顆粒動力學的研究主要表現(xiàn)在夾雜物顆粒在鋼包、中間包和結(jié)晶器等冶金設(shè)備中的運動軌跡、尺寸分布、濃度分布、碰撞長大和上浮等方面。邊界層中的鋼液Stockes流動區(qū)域是夾雜物顆粒在上浮去除過程中必須經(jīng)過的區(qū)域，對夾雜物顆粒在此局部區(qū)域的運動情況展開專門的研究很有必要。
北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院郭洛方等人通過理論計算和分析，研究了夾雜物顆粒在鋼-渣界面處夾雜物去除層內(nèi)的運動特性及去除率。結(jié)果表明：在夾雜物去除層內(nèi)，Al2O3夾雜物顆粒的布朗擴散上浮臨界尺寸為1.33μm，直徑小于臨界尺寸的夾雜物顆粒很難上浮去除;布朗碰撞的優(yōu)勢區(qū)域主要是直徑為2.5μm以下的夾雜物顆粒之間以及直徑為2.5～5μm夾雜物顆粒與0.5μm以下的微小顆粒之間的碰撞;直徑為20～150μm的夾雜物顆粒在鋼-渣界面去除層中9min內(nèi)很容易完全上浮去除，而直徑小于10μm的夾雜物顆粒去除率很低且升高緩慢，是提高鋼液潔凈度的主要控制對象。
