ガスおよび粉末吹込み時における溶融金属中の気泡および粉末の分散挙動の解明

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550491
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 川上 正博 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30016597)
• Keywords: 水銀浴 / 溶銅浴 / 溶鉄浴 / 電気探針法 / 気泡通過頻度 / 2次元ガウス分布 / 上昇速度 / 気泡弦長さ分布

Research Abstract

前年度には計測システムの構築と、水、溶銅浴における気泡分散挙動の測定を行った。本年度は、溶銅浴の追加測定と、溶銅浴および水銀浴での測定を行った。測定はダブルプロ-ブを用いた電気探針法よった。気泡通過頻度の半径方向分布は、いずれの浴においても、2次元ガウス分布で表わせたので、その標準偏差の2倍により気泡分散相の広がりを定義した。気泡分散相の広がりは、水銀浴では吹込みガス流量によらず一定であったが、溶銅および溶鉄浴では、ガス流量の増加とともに、狭くなった。ガスホ-ルドアップの半径方向分布も、いずれの浴においても、2次元ガウス分布に従った。また、浴高さが高くなるにつれ、分布はなだらかになった。気泡上昇速度は、底部ノズル近傍では、中心にピ-クを持つ単峰の分布となったが、浴高さが増すにつれ、なだらかとなり、150mmの位置ではほぼ一定となった。また、中心軸上における上昇速度の高さ方向分布の吹込みガス流量依存性を見ると、水銀浴では、全高さにおいてガス流量の増加とともに増加したが、溶銅浴では、ノズル近傍では増加するものの、高い位置ではほぼ一定となった。ガスホ-ルドアップ気泡上昇速度のデ-タから、浴内各高さにおけるガスの通過流量を求め、吹込みガス流量と比較した。水銀浴では、浴の静水圧補正を行えば両者は一致したが、溶銅浴では、前者は後者より大きいものの、ガスの熱膨張を考えると小さくなった。このデ-タより、気泡内のガスの温度を推定した。なお、溶鉄浴については、デ-タの精度が悪くこのような推定はできなかった。気泡上昇速度と気泡通過時間の積より、探針が気泡を貫ぬく弦長さの分布とその平均値を求めた。平均弦長さの浴内分布に、明瞭な差は認められなかった。

Research Products

• [Publications] M.Kawakami,S.Hosono,S.Douwaki and K.Ito: "Bubble Dispersion Phenomena in Liquids." Proceedings of 5th ChinaーJapan Symposium on Science and Technology of Iron and Steel. 162-169 (1989)
• [Publications] M.Kawakami,S.Hosono,S.Douwaki and K.Ito: "Bubble Dispersion Phenomena in Water and Molten Copper and Iron Bathes" Proceedings of 6th International Iron and Steel Congress. (1990)
• [Publications] 川上正博,細野聡,堂脇正市,伊藤公允: "高温金属浴と室温浴における気泡分散挙動の比較" 材料とプロセス. 4. (1990)