插入浸漬圓筒鋼包底吹氬水模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-23 06:10
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)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(jiǎn)單,操作靈活,很好地均勻鋼水成分、溫度,改善脫氧脫硫反應(yīng)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(diǎn)在爐外精煉中被普遍應(yīng)用。但是底吹氣量過(guò)大會(huì)引起鋼液噴濺、卷渣以及鋼液裸露造成的二次氧化等問(wèn)題,限制了通過(guò)提高底吹氣量來(lái)提高精煉效果。本文采用國(guó)內(nèi)某鋼廠的150t鋼包為原型,利用相似原理建立實(shí)際鋼包底吹的物理模擬系統(tǒng)。通過(guò)進(jìn)行插入浸漬圓筒鋼包底吹氬的水力學(xué)模型實(shí)驗(yàn),研究了鋼包內(nèi)插入的浸漬圓筒對(duì)鋼包內(nèi)流體流動(dòng)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(guò)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(lái)加強(qiáng)攪拌效率、縮短鋼包精練時(shí)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(chǎng)發(fā)生變化,氣液兩相流向鋼液面上升過(guò)程中,一部分流體進(jìn)入圓筒,在圓筒內(nèi)形成對(duì)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(yùn)動(dòng)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(qiáng),筒外的流股流動(dòng)減弱。(2)增加鋼包底吹氬氣量,增大...
【文章來(lái)源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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?jī)?nèi)容
2. 文獻(xiàn)綜述
2.1 鋼包吹氬原理
2.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼包底吹氬研究進(jìn)展
2.3 鋼包底吹氬對(duì)熔池的循環(huán)攪拌機(jī)理
2.3.1 底吹氬鋼包內(nèi)循環(huán)流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)
2.3.2 底吹氬氣對(duì)鋼液的攪拌功
2.4 鋼包底吹氬卷渣機(jī)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(jī)理
3. 插入浸漬圓筒鋼包底吹的水模擬實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)原理
3.1.1 幾何相似
3.1.2 動(dòng)力學(xué)相似
3.2 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案
3.4 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法
4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.1 插入浸漬圓筒鋼包內(nèi)流場(chǎng)的分析
4.1.1 浸漬圓筒直徑對(duì)鋼包內(nèi)流場(chǎng)的影響
4.1.2 浸漬圓筒插入深度對(duì)鋼包內(nèi)流場(chǎng)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(duì)卷渣的影響
4.2.3 浸漬圓筒直徑對(duì)鋼包底吹卷渣的影響
4.2.4 浸漬圓筒插入深度對(duì)卷渣的影響
4.2.5 浸漬圓筒對(duì)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(duì)均混時(shí)間的影響
4.3.2 圓筒直徑對(duì)均混時(shí)間的影響
4.3.3 圓筒插入深度對(duì)均混時(shí)間的影響
4.3.4 浸漬圓筒對(duì)底吹臨界卷渣氣量及該氣量下均混時(shí)間的影響
4.3.5 攪拌功率密度與均混時(shí)間的關(guān)系
5. 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CAS精煉工藝過(guò)程的物理模擬優(yōu)化[J]. 舒志浩,陳遠(yuǎn)清,顏慧成,仇圣桃. 鋼鐵釩鈦. 2011(04)
[2]底吹氬氣和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)復(fù)合作用對(duì)兩相流動(dòng)行為影響[J]. 王芳,李寶寬. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(yīng)誘發(fā)微小異相去除鋼液中細(xì)小夾雜物技術(shù)研究[J]. 唐復(fù)平,李鎮(zhèn),王曉峰,劉萬(wàn)山,陳本文. 鋼鐵. 2010(08)
[5]100t鋼包底吹氬工藝優(yōu)化研究[J]. 陽(yáng)方,沈巧珍,彭琦,仇東麗,梁新亮,尹振芝. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[6]底吹氬鋼包內(nèi)三維流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 馬駿,沈巧珍,陽(yáng)方,李光強(qiáng). 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]100t鋼包內(nèi)混勻時(shí)間的水模擬研究[J]. 林曉川,李京社,蔣靜,楊樹(shù)峰,溫德松. 冶金叢刊. 2010(02)
[8]精煉時(shí)利用小氣泡攪拌去除鋼液中的氫和夾雜物[J]. 趙晶晶,程樹(shù)森. 特殊鋼. 2010(02)
[9]合理選擇二次精煉技術(shù),推進(jìn)高效率低成本“潔凈鋼平臺(tái)”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(hào):3154789
【文章來(lái)源】:遼寧科技大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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?jī)?nèi)容
2. 文獻(xiàn)綜述
2.1 鋼包吹氬原理
2.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼包底吹氬研究進(jìn)展
2.3 鋼包底吹氬對(duì)熔池的循環(huán)攪拌機(jī)理
2.3.1 底吹氬鋼包內(nèi)循環(huán)流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)
2.3.2 底吹氬氣對(duì)鋼液的攪拌功
2.4 鋼包底吹氬卷渣機(jī)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(jī)理
3. 插入浸漬圓筒鋼包底吹的水模擬實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)原理
3.1.1 幾何相似
3.1.2 動(dòng)力學(xué)相似
3.2 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案
3.4 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法
4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.1 插入浸漬圓筒鋼包內(nèi)流場(chǎng)的分析
4.1.1 浸漬圓筒直徑對(duì)鋼包內(nèi)流場(chǎng)的影響
4.1.2 浸漬圓筒插入深度對(duì)鋼包內(nèi)流場(chǎng)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(duì)卷渣的影響
4.2.3 浸漬圓筒直徑對(duì)鋼包底吹卷渣的影響
4.2.4 浸漬圓筒插入深度對(duì)卷渣的影響
4.2.5 浸漬圓筒對(duì)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(duì)均混時(shí)間的影響
4.3.2 圓筒直徑對(duì)均混時(shí)間的影響
4.3.3 圓筒插入深度對(duì)均混時(shí)間的影響
4.3.4 浸漬圓筒對(duì)底吹臨界卷渣氣量及該氣量下均混時(shí)間的影響
4.3.5 攪拌功率密度與均混時(shí)間的關(guān)系
5. 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CAS精煉工藝過(guò)程的物理模擬優(yōu)化[J]. 舒志浩,陳遠(yuǎn)清,顏慧成,仇圣桃. 鋼鐵釩鈦. 2011(04)
[2]底吹氬氣和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)復(fù)合作用對(duì)兩相流動(dòng)行為影響[J]. 王芳,李寶寬. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(yīng)誘發(fā)微小異相去除鋼液中細(xì)小夾雜物技術(shù)研究[J]. 唐復(fù)平,李鎮(zhèn),王曉峰,劉萬(wàn)山,陳本文. 鋼鐵. 2010(08)
[5]100t鋼包底吹氬工藝優(yōu)化研究[J]. 陽(yáng)方,沈巧珍,彭琦,仇東麗,梁新亮,尹振芝. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[6]底吹氬鋼包內(nèi)三維流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 馬駿,沈巧珍,陽(yáng)方,李光強(qiáng). 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]100t鋼包內(nèi)混勻時(shí)間的水模擬研究[J]. 林曉川,李京社,蔣靜,楊樹(shù)峰,溫德松. 冶金叢刊. 2010(02)
[8]精煉時(shí)利用小氣泡攪拌去除鋼液中的氫和夾雜物[J]. 趙晶晶,程樹(shù)森. 特殊鋼. 2010(02)
[9]合理選擇二次精煉技術(shù),推進(jìn)高效率低成本“潔凈鋼平臺(tái)”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(hào):3154789
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