搖包是鐵合金生產(chǎn)中,特別是生產(chǎn)中低碳錳鐵與中低碳鉻鐵生產(chǎn)的重要設(shè)備。隨著礦熱爐容量的增大,與之匹配的搖包尺寸也相應(yīng)增加。單純依靠生產(chǎn)經(jīng)驗進行大型搖包的放大設(shè)計和搖包反應(yīng)器工藝參數(shù)優(yōu)化已不能滿足生產(chǎn)需求。大型搖包設(shè)計和工藝優(yōu)化需要相關(guān)的理論指導(dǎo),其中之一便是偏心旋轉(zhuǎn)下?lián)u包內(nèi)流體的運動規(guī)律。本文通過冷態(tài)模擬實驗,系統(tǒng)研究了搖包內(nèi)單相流體與兩相流體的運動特征,并借鑒煉鋼技術(shù)對鐵合金用搖包工藝進行優(yōu)化。搖包內(nèi)單相流體模擬實驗研究表明:搖包內(nèi)單相液體運動狀態(tài)與支點位置無關(guān);支撐點個數(shù)或支撐點是否與搖床接觸對搖包內(nèi)流體運動狀態(tài)沒有影響;對于單相流體的偏心旋轉(zhuǎn)運動,其流型隨轉(zhuǎn)速的提高而發(fā)生五種流型變化:平擺階段、馬鞍面旋轉(zhuǎn)階段、單峰波動階段、多峰波動階段與拋物面旋轉(zhuǎn)階段、隨著搖包內(nèi)水相高度的增大,出現(xiàn)不同階段流型臨界狀態(tài)的臨界轉(zhuǎn)速均增大。采用去離子水模擬合金,采用機油和植物油模擬爐渣,選擇不同直徑的搖包在搖床上進行兩相流體運動模擬試驗,分別研究了在不同偏心距和油水體積比條件下隨著轉(zhuǎn)速增加搖包內(nèi)兩相流體運動的變化情況。研究發(fā)現(xiàn):在相同油水體積比下,荷葉狀臨界轉(zhuǎn)速隨著搖包直徑增大而減小,隨著偏心距增大而減小。在相同偏心距下,油水體積比增大,荷葉狀臨界轉(zhuǎn)速變大。在相同油水體積比下,偏心距增大,荷葉狀臨界轉(zhuǎn)速變小。對所得實驗數(shù)據(jù)進行量綱分析,回歸得到出現(xiàn)荷葉狀臨界轉(zhuǎn)速與偏心距、重力加速度、搖包直徑及油水兩相高度之間的定量關(guān)系為為進一步研究界面波周期變化規(guī)律,本文還采用高速攝像機對油水兩相偏心旋轉(zhuǎn)運動進行觀察,研究發(fā)現(xiàn):自由表面波的周期與搖包轉(zhuǎn)動的周期相同,油水兩相界面波的周期是搖包轉(zhuǎn)動周期的兩倍。依據(jù)法拉第波定義,荷葉狀界面波本質(zhì)上是一種偏心旋轉(zhuǎn)運動下兩相流體內(nèi)存在的新型法拉第波。本文通過借鑒煉鋼轉(zhuǎn)爐濺渣護爐技術(shù),首次提出了大型搖包濺渣護爐新工藝,以減少大型搖包爐襯侵蝕,提高爐襯使用壽命。同時,首次借鑒煉鋼RH精煉爐,提出開發(fā)長短腿RH精煉爐用于鐵合金生產(chǎn)中渣金兩相攪拌的新型裝備,以實現(xiàn)渣金兩相的高效混合。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TF33;TF63
【部分圖文】：

小型搖包的結(jié)構(gòu)示意圖

德國G.H.W.公司改進的搖包[5]

常見搖包裝置示意圖
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 許永貴;;熱工基礎(chǔ)知識講座(二)[J];工業(yè)爐;1985年01期

2 A.E.列古維茨;晨曦紅;;烴類垂向運移的熱效應(yīng)[J];海洋地質(zhì)譯叢;1989年06期

3 邱楠生,方家虎;熱力作用下石油流體運移的能量方程[J];地球科學(xué);2004年04期

4 張萬成;;蠕動泵及其應(yīng)用[J];化工自動化及儀表;1986年06期

5 趙榮,齊景順,曾慶真;流體勢能場分析方法的改進[J];大慶石油學(xué)院學(xué)報;2004年01期

6 賈斌,毋瑞身;構(gòu)造-流體耦合關(guān)系對水上亞系統(tǒng)金礦成礦環(huán)境的影響[J];地球化學(xué);2004年02期

7 賈躍明;流體成礦系統(tǒng)與成礦作用研究[J];地學(xué)前緣;1996年04期

8 張富強,王久彬;連鑄坯凝固過程中傳輸現(xiàn)象基礎(chǔ)知識系列講座 第十二講 流體運動基礎(chǔ)[J];鞍鋼技術(shù);1998年05期

9 修乃嶺;熊偉;班凡生;翟誠;;縫洞型油藏裂縫-溶洞中流體運動特征研究[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年02期

10 李兆敏;流體的粘彈性對孤立渦傳輸?shù)囊种茩C理[J];石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1991年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 林振華;障礙物對層結(jié)流體運動影響的數(shù)值研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

2 宋健;地球流體中的非線性Rossby波[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2014年

3 倪善強;搖包流體運動特征及兩相流混合與分相行為的冷態(tài)模擬研究[D];北京科技大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王惠飛;圓管流動中Johnson-Segalman流體的猝發(fā)機理和參數(shù)效應(yīng)的研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

2 王超;基于視頻的流體表面重建與流固耦合仿真[D];華東師范大學(xué);2016年

3 張如照;電共軛流體微型泵的制作工藝優(yōu)化和性能研究[D];西南交通大學(xué);2016年

4 劉蘭新;型槽式流體穴播機設(shè)計[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 王振;鐵合金用搖包內(nèi)流體運動模擬研究與工藝優(yōu)化[D];安徽工業(yè)大學(xué);2016年

6 俞銘琪;基于視頻的虛擬流體場景構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)[D];華東師范大學(xué);2014年

7 張淑芬;電流體形成機理實驗裝置設(shè)計與研究[D];長春理工大學(xué);2014年

8 劉鑫;非平整基底面上薄膜涂覆流體運動的數(shù)值模擬研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

9 尹金;基于MPS法的不可壓流體的研究與模擬[D];安徽大學(xué);2011年

10 肖衛(wèi)明;雙層流體浮筏隔振特性研究[D];湖南大學(xué);2013年

本文編號：2836415