铸生产精炼后的钢液质量样品检测金相显微镜
连铸生产中，中间包是一釜式容器，是钢包与钢液连续流动的
连铸结晶器之间的一个重要连接器。传统中间包充当着钢液储存器
与分配器的角色。但在近二三十年间，中间包的功能已被大大扩展
。因为中间包是钢液在结晶器中凝固之前的较后一个容器，其操作
必须保证钢液以所要求的温度、洁净度和成分以及体积流量输运到
结晶器中。因此，夹杂物的上浮与分离，以及钢液的成分调整已成
为中问包的重要功能。这些工艺过程的效率和优化操作要求对中间
包内钢液的流动实施更好的控制。如果中间包内的钢液流动得不到
合理控制，那么钢包精炼后的钢液质量就得不到保证甚至会降低。
本章将对连铸中问包系统相关的流体流动特性基础进行介绍。
中间包或任何流动体系中钢液流动的详细特性需要从整体认识
其流体流场。但由于存在着获取和解释这方面情况的实际困难，通
常采用另一种方法。此方法只要求知道不同类型的流体在容器中停
留多长的时间，这样就比较容易从实验中获取，也容易解释，所派
生出的其他信息在许多情况下也足以对实际存在的流场作出满意的
解释。不管是否使用流动模型，此方法还是成功地解决了所面临的
问题。
揭示所关心的容器中流体停留时间分布的实验方法被称为“刺
激响应法”。刺激或输入是简单地将示踪剂(如染料、盐、酸、放
射性材料、溶质金属等)加到进入容器的流股中。示踪剂的加入方
式或输入信号可以是任何一种类型：随机信号、周期信号、阶梯或
跳跃信号、脉冲或不连续信号。然后可以检测出示踪剂离开容器时
的响应或输出信号。虽然在研究中可以用示踪剂任何一种输入信号
，但对示踪剂的注入更普遍采用阶梯法和脉冲法。响应的信号被制
作成无因次浓度一时间曲线图，用于表达流体的停留时间分布)
由于流体力学定律决定了金属液的流动、气体和渣的卷吸以及
非金属夹杂物的运动与上浮，因此流体流动对中间包的操作起到了
十分重要的作用。
流体流动类型
流体流动类型的划分有许多种方法，但较为重要的区分是层流
类和湍流类。层流流动中，流体层越过另一层在垂直于流动方向没
有任何的微观混合或流体间的相互掺杂。对于给定物理特性的流体
流动而言，具有一定几何尺寸的管道中存在着一个临界速度，当流
体的速度增加并超过这个临界值时，流动就变为湍流。湍流流动中
，流体层与层之间发生了宏观混合或部分流体在比较长的距离内发
生了宏观混合。
