【摘要】：KR法是Kanbara reactor的簡(jiǎn)稱,KR法最早是由日本1965年開(kāi)發(fā)的。KR機(jī)械攪拌頭是以鋼筋為骨架材料,外部包裹一定厚度的耐高溫混凝土。將攪拌頭浸入金屬液內(nèi),以預(yù)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)金屬液環(huán)形流動(dòng),產(chǎn)生流體動(dòng)力學(xué)變化。同時(shí)經(jīng)過(guò)給料器在金屬液中加入定量脫硫劑,脫硫劑與金屬液流動(dòng)混合后,在高溫條件下金屬液發(fā)生化合反應(yīng),生成物為含硫的固體物質(zhì),從而降低硫含量,KR機(jī)械攪拌法具有后來(lái)居上的趨勢(shì),優(yōu)勢(shì)明顯于早期的噴吹法。本文基于最新耐高溫鋼筋混凝土材料的熱工性能和力學(xué)性能計(jì)算方法,結(jié)合KR機(jī)械攪拌器的材料組成,得到KR機(jī)械攪拌頭的熱工性能和力學(xué)性能。以此為前提,使用UG建立KR機(jī)械攪拌器模型,利用有限元模擬軟件,賦予工件相應(yīng)的材料屬性、邊界定義、載荷施加和網(wǎng)格劃分。利用軟件模擬工業(yè)脫硫環(huán)境,對(duì)KR機(jī)械攪拌器在金屬液脫硫過(guò)程中受到熱腐蝕進(jìn)行研究。最終得到KR機(jī)械攪拌器工作過(guò)程中其內(nèi)部的溫度分布情況和應(yīng)力分布情況。分別以截面厚度、工件工作時(shí)間為自變量,研究對(duì)應(yīng)的溫度分布情況。尤其對(duì)同一扇葉兩側(cè)面相交位置和兩扇葉葉根相交處這兩個(gè)關(guān)鍵部位做了詳細(xì)的分析,并得出引起其溫度分布與普通位置不同的原因。為攪拌器外襯破損提供理論支持。應(yīng)力分析中,分析了對(duì)稱截面上應(yīng)力的分布情況和應(yīng)力最大值、最小值點(diǎn)位置及其產(chǎn)生最大、最小應(yīng)力的原因。另外,文章最后還簡(jiǎn)要分析了溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)共同作用下引起的微小塑性變形。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TF704.3
【圖文】：

圖 1.1 KR 脫硫攪拌頭模型及實(shí)際工件圖Fig1.1 KR mechanical stirrer model and actual artifacts圖 1.2 中渦流形成的拋物面的 AOA 部分即固體回轉(zhuǎn)部，是流體動(dòng)力學(xué)性能差的不均勻混合區(qū)，即強(qiáng)制渦流區(qū)。在該區(qū)域內(nèi)，流體與攪拌槳旋轉(zhuǎn)速度接近，液體微元間幾乎無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該區(qū)域內(nèi)從軸線向外，流體微元旋轉(zhuǎn)的速率隨微元和軸線 OC 距離增加而成增大。 AOA 部外側(cè)是自由渦流區(qū)。自由渦流區(qū)符合雙曲線液面，圖中AB和 AB 是雙曲線形狀[6]，在該區(qū)域，金屬液體微元的徑向流速隨微元和軸線 OC 的距離增大而減小。由于流體會(huì)受到攪拌頭旋轉(zhuǎn)的作用，器壁附近

圖 1.1 KR 脫硫攪拌頭模型及實(shí)際工件圖Fig1.1 KR mechanical stirrer model and actual artifacts圖 1.2 中渦流形成的拋物面的 AOA 部分即固體回轉(zhuǎn)部，是流體動(dòng)力學(xué)性能差的不均勻混合區(qū)，即強(qiáng)制渦流區(qū)。在該區(qū)域內(nèi)，流體與攪拌槳旋轉(zhuǎn)速度接近，液體微元間幾乎無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該區(qū)域內(nèi)從軸線向外，流體微元旋轉(zhuǎn)的速率隨微元和軸線 OC 距離增加而成增大。 AOA 部外側(cè)是自由渦流區(qū)。自由渦流區(qū)符合雙曲線液面，圖中AB和 AB 是雙曲線形狀[6]，在該區(qū)域，金屬液體微元的徑向流速隨微元和軸線 OC 的距離增大而減小。由于流體會(huì)受到攪拌頭旋轉(zhuǎn)的作用，器壁附近

圖 1.1 KR 脫硫攪拌頭模型及實(shí)際工件圖Fig1.1 KR mechanical stirrer model and actual artifacts圖 1.2 中渦流形成的拋物面的 AOA 部分即固體回轉(zhuǎn)部，是流體動(dòng)力學(xué)性能差的不均勻混合區(qū)，即強(qiáng)制渦流區(qū)。在該區(qū)域內(nèi)，流體與攪拌槳旋轉(zhuǎn)速度接近，液體微元間幾乎無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該區(qū)域內(nèi)從軸線向外，流體微元旋轉(zhuǎn)的速率隨微元和軸線 OC 距離增加而成增大。 AOA 部外側(cè)是自由渦流區(qū)。自由渦流區(qū)符合雙曲線液面，圖中AB和 AB 是雙曲線形狀[6]，在該區(qū)域，金屬液體微元的徑向流速隨微元和軸線 OC 的距離增大而減小。由于流體會(huì)受到攪拌頭旋轉(zhuǎn)的作用，器壁附近

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本文編號(hào)：2744294