代入数据计算得到的原型侧吹的不同实际气量对应模型气量参数见表2。侧吹气量均匀分散在每支侧吹时，不同气量大小下模拟出的物理现象是相似的。根据笔者实际调研硅碳棒电弧炉使用全废钢冶炼时，其耗氧量约为25m3/t(钢)。本试验原型为150t硅碳棒电弧炉，在平熔池冶炼时每炉氧耗为3750m3。因此，本试验中基础侧吹气量选择原型单支800m3/h模型单支气量30L/minx根据前人的研究的经验，本文采用冰块模拟废钢沉入钢液的熔化过程。这主要依据通过定理推导出的废钢熔化过程与水模型中冰块的相变数CPh)相等。相变数Ph表达式见式。Ph=DHl(cPS.DT)(5)式中:DH为熔化潜热，J/kg;cPs为固体比热容，J/<kg"K);DT为过热度，Ko相变数代表了相变过程的热力学特性，相变数的相似性意味着废钢和冰块在熔化或凝固过程中，流体流动对热传递的影响是相似的。这一理论是冰块模拟废钢熔化行为的基础。当冰块进入熔池内，因环境温度高于冰块的冰点，冰块的表面会形成一层极薄的液态层。与以前研究使用纯水或食盐水制成的冰块不同，本文采用体积分数35%的糖溶液制成的冰块作为废钢模拟物和示踪剂。糖冰块液态层相比于纯冰块或盐冰块，茹度更高，更容易在局部重新冻结，能更好地模拟废钢熔化的茹结现象。为了确定加入冰块的速度，以加料速度5t/min为原型，以相似原理为基础，考虑糖冰块与废钢的密度差，可以计算得到模型的加料速度为1.39kg/min。本文加入糖冰块质量为1kg，加料时间42s。本试验以混匀时间作为标准对各布置的混匀情况进行对比。试验装置如图所示，主要试验装置有硅碳棒电弧炉水力学模型、空压机、混匀时间测量系统、摄像机、气体流量计、侧吹枪、电导率仪等。模型喷吹元件、电导率仪位置及加料位置如图所示。本文探究了不同侧吹条件下的平均混匀时间、流场扩散行为和废钢熔化行为。侧吹试验组及各组的条件。测量混匀时间试验步骤如下:向水模型中注水到规定液位，注水完成后固定电导率仪探头，按照试验方案调节枪位后开启拌，当熔池内流动稳定后，在图示位置加入50mL饱和食盐水，测量混匀时间。每个试验变量下重复5次，取平均值，该平均值视为该试验条件下的平均混匀时间。为了进一步探究不同试验组下熔池内的流动行为，以高锰酸钾溶液作为示踪剂，通过其扩散情况观察流场的流动情况。试验步骤如下:向水模型中注水到规定液位，按照试验方案调节枪位后开启搅拌。当熔池内流动稳定后，开启摄像机。在图3所示4个点同时分别加入30mL的高锰酸钾溶液。待观察到高锰酸钾溶液扩散均匀后等待5min关闭摄像机。为定量判定高锰酸钾溶液扩散至颜色均匀及覆盖EBT冷区的时间，采用OpenCV的视觉追踪，根据紫色像素占总像素的比值进行颜色特征分析。http://www.zbqunqiang.cn/