隨著國民經(jīng)濟各部門對純凈鋼和優(yōu)質(zhì)鋼的需求量日益增加，爐外精煉技術(shù)受到重視。鋼包底吹氬攪拌技術(shù)，由于其設(shè)備簡單，操作靈活，很好地均勻鋼水成分、溫度，改善脫氧脫硫反應及有效地去除鋼中的夾雜物和有害氣體，提高鋼液精煉效果等優(yōu)點在爐外精煉中被普遍應用。但是底吹氣量過大會引起鋼液噴濺、卷渣以及鋼液裸露造成的二次氧化等問題，限制了通過提高底吹氣量來提高精煉效果。本文采用國內(nèi)某鋼廠的150t鋼包為原型，利用相似原理建立實際鋼包底吹的物理模擬系統(tǒng)。通過進行插入浸漬圓筒鋼包底吹氬的水力學模型實驗，研究了鋼包內(nèi)插入的浸漬圓筒對鋼包內(nèi)流體流動特性、鋼液卷渣行為、底吹臨界卷渣氣量和鋼液的均混行為的影響。探討通過鋼包中插入浸漬圓筒抑制鋼液卷渣以提高底吹臨界卷渣氣量來加強攪拌效率、縮短鋼包精練時間的可行性。得出如下結(jié)論：（1）插入浸漬圓筒后鋼包內(nèi)流場發(fā)生變化，氣液兩相流向鋼液面上升過程中，一部分流體進入圓筒，在圓筒內(nèi)形成對稱小循環(huán)流股，熔池內(nèi)浸漬圓筒下方形成較大的循環(huán)流，以及筒外靠近包壁處形成一股向上運動的流股。隨著浸漬圓筒直徑和插入深度的增加，筒內(nèi)的循環(huán)流加強，筒外的流股流動減弱。（2）增加鋼包底吹氬氣量，增大... 

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1 鋼水爐外精煉技術(shù)
        1.1.1 鋼液爐外精煉的方式
        1.1.2 鋼包底吹的主要爐外精煉工藝
        1.1.3 鋼水爐外精煉的的發(fā)展方向
        1.1.4 鋼包底吹氬的作用和研究意義
    1.2 課題背景與本文研究內(nèi)容
2. 文獻綜述
    2.1 鋼包吹氬原理
    2.2 國內(nèi)外對鋼包底吹氬研究進展
    2.3 鋼包底吹氬對熔池的循環(huán)攪拌機理
        2.3.1 底吹氬鋼包內(nèi)循環(huán)流場的結(jié)構(gòu)
        2.3.2 底吹氬氣對鋼液的攪拌功
    2.4 鋼包底吹氬卷渣機理
        2.4.1 底吹氬氣卷渣現(xiàn)象的宏觀描述
        2.4.2 底吹氬鋼包內(nèi)渣滴破碎機理
3. 插入浸漬圓筒鋼包底吹的水模擬實驗
    3.1 實驗原理
        3.1.1 幾何相似
        3.1.2 動力學相似
    3.2 實驗參數(shù)的確定
        3.2.1 水模型的相關(guān)參數(shù)
        3.2.2 模擬介質(zhì)的選取
        3.2.3 模擬頂渣厚度的確定
    3.3 實驗方案
    3.4 實驗裝置與實驗方法
4. 實驗結(jié)果與討論
    4.1 插入浸漬圓筒鋼包內(nèi)流場的分析
        4.1.1 浸漬圓筒直徑對鋼包內(nèi)流場的影響
        4.1.2 浸漬圓筒插入深度對鋼包內(nèi)流場的影響
    4.2 鋼包底吹卷渣現(xiàn)象的研究
        4.2.1 底吹氣量對卷渣的影響
        4.2.3 浸漬圓筒直徑對鋼包底吹卷渣的影響
        4.2.4 浸漬圓筒插入深度對卷渣的影響
        4.2.5 浸漬圓筒對臨界卷渣氣量的影響
    4.3 插入浸漬圓筒底吹鋼包內(nèi)混合行為的研究
        4.3.1 底吹氣量對均混時間的影響
        4.3.2 圓筒直徑對均混時間的影響
        4.3.3 圓筒插入深度對均混時間的影響
        4.3.4 浸漬圓筒對底吹臨界卷渣氣量及該氣量下均混時間的影響
        4.3.5 攪拌功率密度與均混時間的關(guān)系
5. 結(jié)論
參考文獻
附錄 A 實驗數(shù)據(jù)
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]CAS精煉工藝過程的物理模擬優(yōu)化[J]. 舒志浩,陳遠清,顏慧成,仇圣桃.  鋼鐵釩鈦. 2011(04)
[2]底吹氬氣和旋轉(zhuǎn)磁場復合作用對兩相流動行為影響[J]. 王芳,李寶寬.  東北大學學報(自然科學版). 2011(09)
[3]130t和160t鋼包爐（LF）底吹氬的水模擬研究[J]. 韋江林,唐萍,文光華,祝明妹,高建軍,劉海瀾.  特殊鋼. 2010(06)
[4]反應誘發(fā)微小異相去除鋼液中細小夾雜物技術(shù)研究[J]. 唐復平,李鎮(zhèn),王曉峰,劉萬山,陳本文.  鋼鐵. 2010(08)
[5]100t鋼包底吹氬工藝優(yōu)化研究[J]. 陽方,沈巧珍,彭琦,仇東麗,梁新亮,尹振芝.  過程工程學報. 2010(S1)
[6]底吹氬鋼包內(nèi)三維流場的數(shù)值模擬[J]. 馬駿,沈巧珍,陽方,李光強.  武漢科技大學學報. 2010(02)
[7]100t鋼包內(nèi)混勻時間的水模擬研究[J]. 林曉川,李京社,蔣靜,楊樹峰,溫德松.  冶金叢刊. 2010(02)
[8]精煉時利用小氣泡攪拌去除鋼液中的氫和夾雜物[J]. 趙晶晶,程樹森.  特殊鋼. 2010(02)
[9]合理選擇二次精煉技術(shù),推進高效率低成本“潔凈鋼平臺”建設(shè)[J]. 殷瑞鈺.  煉鋼. 2010(01)
[10]鋼包底吹氬卷渣臨界條件的水模型研究[J]. 艾新港,包燕平,吳華杰,馬鑫.  特殊鋼. 2009(02)



本文編號：3154789