在電弧爐煉鋼過程中,每噸鋼產(chǎn)生約20公斤的粉塵。粉塵的簡單堆放會造成嚴重的環(huán)境污染,因此,從源頭上減少粉塵的產(chǎn)生具有重要意義,不僅能夠減少處理粉塵的成本,還能減少其對環(huán)境的污染。電弧爐煉鋼的脫碳反應過程產(chǎn)生大量CO氣體,氣泡在熔池表面破裂使熔體進入到煙氣中是粉塵產(chǎn)生的主要方式。本文通過數(shù)值模擬和物理模擬相結合的方法研究了氣泡在鐵液中的行為,通過數(shù)學模擬研究了單個氣泡和并排雙氣泡在鐵液中的上浮行為;采用HX-7高速攝像機捕捉單個氣泡在鐵液表面破裂產(chǎn)生飛濺液滴的行為;通過物理模擬的方法研究了工藝因素對粉塵產(chǎn)生量的影響。研究結果表明:(1)在數(shù)值模擬中,單個氣泡的半徑越大,平均上升速度也越大,溫度對體系的影響不大。單個氣泡的吹氣量越大,平均上升速度也越大,溫度對體系的影響也不大。(2)模擬并排雙氣泡在鐵液中上升時,存在一個臨界融合間距,兩氣泡初始間距小于臨界間距時,氣泡會發(fā)生融合,當兩氣泡初始間距大于臨界間距時,兩氣泡不會融合。(3)高速攝像機能夠捕捉到幾種典型的飛濺液滴:單個飛濺液滴、多個微液滴聚集、也有一些液滴在上升過程中會分裂為多個小顆粒液滴,以及液滴在上升過程中回落至鐵液中。(4)底吹氣量越大,底吹孔直徑越大,收集板的高度越低,收集的粉塵量越多。(5)石英玻璃收集板上收集到的粉塵顆粒粒徑分布不均勻,直徑較大的顆粒數(shù)量較少,直徑較小的顆粒數(shù)量較多。
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TF741.5

【參考文獻】

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本文編號：2819025