本文關(guān)鍵詞：熱鍍鋅過(guò)程中減少鋅渣生成量的研究

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【摘要】：熱鍍鋅是成本最低、應(yīng)用最普遍且效果最顯著的鋼材防腐蝕方法。熱鍍鋅板被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、船舶、建筑等領(lǐng)域。隨著時(shí)代的發(fā)展,用戶對(duì)熱鍍鋅板表面質(zhì)量要求越來(lái)越高。很多因素影響著帶鋼表面質(zhì)量,但鋅渣粘附在帶鋼上所引起的缺陷是對(duì)帶鋼表面質(zhì)量影響最大的因素,并且鋅渣的產(chǎn)生是不可避免的。因此,研究如何減少鋅渣生成量是非常重要的。本文采用pro/e軟件建立鋅鍋模型,對(duì)鋅鍋模型利用ICEM模塊劃分網(wǎng)格、在Fluent中設(shè)置參數(shù)。對(duì)模擬出鋅鍋中的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、Al和Fe濃度場(chǎng)進(jìn)行分析,為最終得出鋅渣生成量提供前提基礎(chǔ)。把從Fluent軟件中數(shù)值模擬出的鋅鍋各個(gè)節(jié)點(diǎn)處溫度值、Al和Fe的濃度值代入到用matlab語(yǔ)言編寫的鋅渣生成模型中,得出鋅渣生成量,分析各個(gè)因素對(duì)鋅渣生成量的影響。研究表明隨帶鋼入鍋溫度和鋅液溫度升高,鋅渣生成量逐漸減少;鋅錠溫度、加熱器功率、鋅錠處Al耗散量、鋅錠的加入位置、帶鋼速度和帶鋼寬度對(duì)鋅渣生成量的影響很小。通過(guò)研究,本文采用同時(shí)提高鋅液溫度和帶鋼入鍋溫度的方法減少鋅渣生成量。研究表明同時(shí)在鋅液溫度460℃基礎(chǔ)上提高5℃:7℃和帶鋼入鍋溫度475℃基礎(chǔ)上提高2℃:4℃來(lái)減少整個(gè)鋅鍋和帶鋼附近鋅渣生成量的方法是可行的且效果很顯著;鋅液溫度467℃且?guī)т撊脲仠囟?79℃時(shí),整個(gè)鋅鍋和帶鋼附近鋅渣減少量最為合理,為實(shí)際生產(chǎn)提供了理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：熱鍍鋅 數(shù)值模擬 相圖 鋅液場(chǎng) 鋅渣
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 熱鍍鋅工藝9-12
• 1.2.1 熱鍍鋅過(guò)程及裝置簡(jiǎn)述9-11
• 1.2.2 影響鍍層結(jié)構(gòu)的因素11-12
• 1.3 鋅渣的研究12-16
• 1.3.1 鋅渣的產(chǎn)生機(jī)理及分類12-14
• 1.3.2 鋅渣的危害14-16
• 1.4 研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.1 流場(chǎng)研究16-17
• 1.4.2 溫度場(chǎng)研究17
• 1.4.3 濃度場(chǎng)研究17
• 1.4.4 鋅渣的研究17-18
• 1.5 本文研究意義及研究?jī)?nèi)容18
• 1.6 本章小結(jié)18-19
• 第2章 相圖的研究和熱平衡計(jì)算19-30
• 2.1 對(duì)ZN-FE-AL相圖的研究與處理19-25
• 2.1.1 現(xiàn)有的相圖研究19
• 2.1.2 前人對(duì)相圖的處理19-21
• 2.1.3 本文對(duì)相圖的處理21-25
• 2.2 熱平衡計(jì)算25-28
• 2.2.1 熱量支出計(jì)算25-27
• 2.2.2 熱量吸收計(jì)算27-28
• 2.2.3 熱平衡的驗(yàn)證28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 第3章 熱鍍鋅鍋數(shù)值模擬基本原理30-39
• 3.1 流體的控制方程30-32
• 3.1.1 連續(xù)性方程30
• 3.1.2 動(dòng)量方程30-31
• 3.1.3 能量方程31
• 3.1.4 組分方程31
• 3.1.5 k-ε湍流雙方程31-32
• 3.2 數(shù)值模擬32-36
• 3.2.1 物理幾何模型32-33
• 3.2.2 網(wǎng)格的劃分33-34
• 3.2.3 模型中參數(shù)的設(shè)置34-36
• 3.3 模擬結(jié)果分析36-38
• 3.3.1 流場(chǎng)分析36-37
• 3.3.2 溫度場(chǎng)分析37
• 3.3.3 Al濃度場(chǎng)分析37-38
• 3.3.4 Fe濃度場(chǎng)分析38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 各因素對(duì)鋅渣生成量的影響39-56
• 4.1 原始數(shù)據(jù)下的數(shù)值計(jì)算39-40
• 4.2 帶鋼入鍋溫度對(duì)鋅渣生成量的影響40-42
• 4.3 鋅液溫度對(duì)鋅渣生成量的影響42-44
• 4.4 鋅錠溫度對(duì)鋅渣生成量的影響44-46
• 4.5 加熱器功率對(duì)鋅渣生成量的影響46-48
• 4.6 鋅錠處Al耗散量對(duì)鋅渣生成量的影響48-49
• 4.7 鋅錠加入位置對(duì)鋅渣生成量的影響49-51
• 4.8 帶鋼速度對(duì)鋅渣生成量的影響51-53
• 4.9 帶鋼寬度對(duì)鋅渣生成量的影響53-55
• 4.10 本章小結(jié)55-56
• 第5章 減少鋅渣生成量的方法56-63
• 5.1 優(yōu)化方法56-59
• 5.2 模擬結(jié)果分析59-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 作者簡(jiǎn)介69

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