【摘要】：頂吹浸沒(méi)熔煉技術(shù)是熔池熔煉技術(shù)中的一種,其冶煉的特點(diǎn)是從爐體頂部插入噴槍,讓噴槍的底部浸沒(méi)在熔渣層內(nèi),冶煉過(guò)程中所需的空氣或富氧空氣從噴槍中快速的噴吹進(jìn)入。噴吹進(jìn)入熔池的氣體形成氣泡,在氣泡運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中影響熔體的流動(dòng),熔體的流動(dòng)也會(huì)影響氣泡的運(yùn)動(dòng),兩者相互影響,使熔池內(nèi)的熔體處于劇烈的攪動(dòng)狀態(tài),強(qiáng)化熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)速率。本課題以云南某廠的頂吹浸沒(méi)熔煉爐為原型,建立幾何相似比為1：10的模型探索研究噴槍中的旋流器對(duì)噴吹過(guò)程中對(duì)流體流動(dòng)行為的影響,采用數(shù)值模擬和水模擬結(jié)合的方法,通過(guò)改變旋流器的葉片數(shù)、旋流器角度、旋流器長(zhǎng)度、旋流器在噴槍中的位置和噴槍插入深度,研究不同參數(shù)變量對(duì)噴吹過(guò)程中爐內(nèi)氣泡的行為、攪拌混勻時(shí)間和流體流動(dòng)行為的影響。在物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上,應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬不同參數(shù)的旋流器對(duì)噴吹過(guò)程中旋流作用產(chǎn)生的影響,和水模擬試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。試驗(yàn)研究的結(jié)果表明,內(nèi)置有旋流器的噴槍在噴吹過(guò)程中對(duì)氣泡的生成和流體的流動(dòng)行為有顯著的影響。和空槍噴吹時(shí)相比,旋流噴吹時(shí)的流體流動(dòng)行為有明顯不同,同時(shí)死區(qū)存在的區(qū)域也會(huì)減少。噴槍的插入深度對(duì)熔池內(nèi)小氣泡量的多少起決定性的作用,噴槍插入越深,熔池內(nèi)小氣泡的量就越多、攪拌混勻時(shí)間縮短、氣柱的長(zhǎng)度變長(zhǎng),但噴槍插入過(guò)深以后,熔池會(huì)產(chǎn)生劇烈的震動(dòng),噴濺也會(huì)很強(qiáng)烈,所以選擇合適的噴槍插入深度是很重要的。通過(guò)試驗(yàn)研究,得到最佳攪拌效果時(shí)的旋流器片數(shù)、角度、長(zhǎng)度、在噴槍中的位置和噴槍插入深度,對(duì)比實(shí)際冶煉中采集的數(shù)據(jù),試驗(yàn)研究的結(jié)論得到很好的驗(yàn)證,達(dá)到了模擬試驗(yàn)預(yù)期的目的。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TF801

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 婁文濤;張邦琪;施哲;;艾薩爐水模型內(nèi)氣泡運(yùn)動(dòng)的模擬[J];中國(guó)有色冶金;2010年01期

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本文編號(hào)：2632874