高馬赫數(shù)氧槍噴頭設計與結構優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-07-14 06:14
轉(zhuǎn)爐自動煉鋼的關鍵技術為氧槍控制,而原有氧槍設備的結構特征與參數(shù)設置已經(jīng)很難適應于自動煉鋼系統(tǒng),造成吹煉過程極其不穩(wěn)定;诖,重點研究了高馬赫數(shù)氧槍噴頭設備,在理論分析與鋼廠實際要求的基礎上,提出并優(yōu)化設計了關鍵參數(shù),采用數(shù)值模擬與冷態(tài)水模擬相互印證的手段,獲取了在不同工況參數(shù)下高馬赫數(shù)氧槍噴頭的射流特性與鋼液速度流場分布之間的依賴關系。在之后的自動煉鋼工業(yè)實踐中,結合變槍變壓工藝,充分應用了高馬赫數(shù)氧槍噴頭的壓力適用范圍,轉(zhuǎn)爐吹煉過程更加穩(wěn)定。文章主要研究內(nèi)容有:1)基于北方某鋼廠自動煉鋼的實際條件要求與氧槍噴頭的設計原則,對高馬赫數(shù)氧槍噴頭的喉口直徑、擴張段長度、喉孔傾角等主要參數(shù)進行設計計算,設計研究出高馬赫數(shù)氧槍噴頭,設計工況氧壓為1.1MPa,出口馬赫數(shù)可以達到2.15。2)根據(jù)鋼廠實際數(shù)據(jù),選取了幾個供氧壓力與供氧槍位,采用數(shù)值模擬軟件Fluent對高馬赫數(shù)氧槍噴頭在不同供氧壓力與不同供氧槍位下的射流特性和沖擊熔池的流場效果進行了模擬。之后基于模型與原型幾何相似以及修正的Froude準數(shù)(Fr)相等原則,進行了冷態(tài)水模擬實驗,對數(shù)值模擬結果進行了相互驗證。研究結果表明:當...
【文章來源】:華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
氧槍噴頭射流示意圖
圖 2 計算中使用的模型和網(wǎng)格示意圖Fig.2 Models and grids used in calculations表 5 熱物性參數(shù)Table5 Thermophysical parameters
(a)低馬赫數(shù)氧槍 (b)高馬赫數(shù)氧槍圖 3 不同氧槍的軸向射流速度分布圖Fig.3 Distribution of axial jet velocity for different lances為了更進一步對比兩種氧槍的射流特性,模擬分析了在距離噴孔出口 1500m
【參考文獻】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭的設計與應用[J]. 刁望才,韓春鵬,田野. 山東工業(yè)技術. 2017(08)
[2]180t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭的設計和優(yōu)化[J]. 梁慧坤,馮亮花,張安坤,劉廣龍. 特殊鋼. 2015(03)
[3]供氧壓力對頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)流場影響數(shù)值模擬[J]. 劉威,李京社,楊宏博,唐海燕,楊樹峰. 中國冶金. 2014(12)
[4]120 t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭的設計優(yōu)化[J]. 孫繼華. 鑄造技術. 2014(06)
[5]脫磷專用轉(zhuǎn)爐的氧槍設計及研究[J]. 路文剛,呂明,潘宏濤,朱榮,王慧知,劉煜. 鋼鐵. 2014(05)
[6]轉(zhuǎn)爐氧槍槍位對煉鋼熔池流速的影響[J]. 李智崢,朱榮,劉潤藻,呂明,王慧知. 北京科技大學學報. 2014(S1)
[7]轉(zhuǎn)爐氧槍聚合射流的數(shù)值模擬[J]. 來飛,張芳萍,程懷吉,紀鵬,俞洪杰,王永濤. 太原理工大學學報. 2014(02)
[8]鞍鋼100t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭結構優(yōu)化與應用[J]. 齊志宇,李澤林,梅雪輝,王晗桐,張麗娜. 鞍鋼技術. 2013(06)
[9]氧氣轉(zhuǎn)爐的氧槍噴頭優(yōu)化及操作改進[J]. 區(qū)鐵,曹維,朱萬軍,帥國勇. 武漢科技大學學報. 2013(04)
[10]50 t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭冷卻水流的數(shù)值模擬和優(yōu)化[J]. 孫玉霞,韓志杰,常金寶,張朝發(fā),李雙武,軒宗宇. 特殊鋼. 2013(02)
博士論文
[1]轉(zhuǎn)爐超音速射流行為及其與熔池作用的基礎研究[D]. 李明明.東北大學 2015
本文編號:3283586
【文章來源】:華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
氧槍噴頭射流示意圖
圖 2 計算中使用的模型和網(wǎng)格示意圖Fig.2 Models and grids used in calculations表 5 熱物性參數(shù)Table5 Thermophysical parameters
(a)低馬赫數(shù)氧槍 (b)高馬赫數(shù)氧槍圖 3 不同氧槍的軸向射流速度分布圖Fig.3 Distribution of axial jet velocity for different lances為了更進一步對比兩種氧槍的射流特性,模擬分析了在距離噴孔出口 1500m
【參考文獻】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭的設計與應用[J]. 刁望才,韓春鵬,田野. 山東工業(yè)技術. 2017(08)
[2]180t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭的設計和優(yōu)化[J]. 梁慧坤,馮亮花,張安坤,劉廣龍. 特殊鋼. 2015(03)
[3]供氧壓力對頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)流場影響數(shù)值模擬[J]. 劉威,李京社,楊宏博,唐海燕,楊樹峰. 中國冶金. 2014(12)
[4]120 t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭的設計優(yōu)化[J]. 孫繼華. 鑄造技術. 2014(06)
[5]脫磷專用轉(zhuǎn)爐的氧槍設計及研究[J]. 路文剛,呂明,潘宏濤,朱榮,王慧知,劉煜. 鋼鐵. 2014(05)
[6]轉(zhuǎn)爐氧槍槍位對煉鋼熔池流速的影響[J]. 李智崢,朱榮,劉潤藻,呂明,王慧知. 北京科技大學學報. 2014(S1)
[7]轉(zhuǎn)爐氧槍聚合射流的數(shù)值模擬[J]. 來飛,張芳萍,程懷吉,紀鵬,俞洪杰,王永濤. 太原理工大學學報. 2014(02)
[8]鞍鋼100t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭結構優(yōu)化與應用[J]. 齊志宇,李澤林,梅雪輝,王晗桐,張麗娜. 鞍鋼技術. 2013(06)
[9]氧氣轉(zhuǎn)爐的氧槍噴頭優(yōu)化及操作改進[J]. 區(qū)鐵,曹維,朱萬軍,帥國勇. 武漢科技大學學報. 2013(04)
[10]50 t轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭冷卻水流的數(shù)值模擬和優(yōu)化[J]. 孫玉霞,韓志杰,常金寶,張朝發(fā),李雙武,軒宗宇. 特殊鋼. 2013(02)
博士論文
[1]轉(zhuǎn)爐超音速射流行為及其與熔池作用的基礎研究[D]. 李明明.東北大學 2015
本文編號:3283586
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