RH真空精煉過(guò)程的氣液兩相流動(dòng)及脫氫行為研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 19:49
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展以及對(duì)鋼材品種和質(zhì)量的要求日益苛刻,爐外精煉已成為現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)工藝中必不可少的重要工序。RH真空精煉法由于其強(qiáng)大的處理功能和優(yōu)異的精煉效果被廣泛地運(yùn)用于爐外精煉過(guò)程中。RH真空精煉過(guò)程是一個(gè)涉及傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)和多相流動(dòng)的復(fù)雜冶金過(guò)程。為了充分地發(fā)揮RH的精煉效果,降低生產(chǎn)成本,必須對(duì)RH真空精煉過(guò)程中的氣液流動(dòng)行為和影響因素進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究。本文以某廠210t機(jī)械真空RH精煉裝置為原型,建立了與RH精煉裝置原型1:5比例的水模型,模擬研究了RH精煉過(guò)程中流體的流動(dòng)行為及不同工藝參數(shù)對(duì)RH精煉過(guò)程的影響。物理模擬研究結(jié)果表明,當(dāng)水模型裝置內(nèi)的流場(chǎng)穩(wěn)定后,裝置內(nèi)的氣液兩相會(huì)維持固有方式進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。氣液兩相的流動(dòng)行為主要受到吹氣流量、浸漬管浸入深度和真空度等工藝參數(shù)的影響。增大吹氣流量、浸入深度和真空室液面高度均有利于增加液體的循環(huán)流量,提高混合效果,從而縮短混勻時(shí)間。利用ANSYS-CFX商業(yè)軟件模擬研究了各相間力及其不同組合方式對(duì)RH精煉裝置內(nèi)氣液兩相流動(dòng)行為的影響。數(shù)值模擬研究結(jié)果表明,曳力是RH流場(chǎng)模擬的核心相間力,對(duì)鋼液循環(huán)流量的影響最大。虛擬質(zhì)...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
爐外精煉法Figure1.1Methodsofsecondaryrefining
1 緒 論空室開始被抽真空。隨著真空室內(nèi)真空度的減少,/下降管流入真空室內(nèi)。當(dāng)真空室內(nèi)真空度達(dá)到所氣會(huì)被從各吹氬小管吹入上升管內(nèi)。由于浮力的作液中迅速上浮,直至浮出真空室鋼液面而被抽出。由于受到氬氣泡的驅(qū)動(dòng)作用會(huì)不斷流向真空室,而作用則會(huì)經(jīng)下降管流回鋼包。以此類推,鋼液在上實(shí)現(xiàn)了循環(huán)流動(dòng)。
圖 2.1 RH 水模型裝置Figure2 .1 RH water model.3 動(dòng)力相似① 液體流量相似為了保證模型與原型的動(dòng)力相似,只需要保證與弗魯?shù)聰?shù)準(zhǔn)數(shù)相等即可。管內(nèi)徑 L 為幾何特征參數(shù),下降管處的弗魯?shù)聰?shù)可表示為:Fr = 2 , 表示重力加速度,m2/s;而特征速度 可表示為:=4 2, 為液相的循環(huán)流量,m3/s;根據(jù)水模型原型在下降管處的 Fr 相等可 2 m= 2 p中,下標(biāo) m,p 分別代表模型和原型。因此,由公式(2.4)和公式(2.5型和原型液體流量的關(guān)系,如下公式:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]RH真空精煉裝備的發(fā)展[J]. 李麒. 現(xiàn)代冶金. 2012(04)
[2]RH精煉過(guò)程循環(huán)流量的物理模擬[J]. 遲云廣,呂宏禹,王恒輝,劉云,洪軍,沈巧珍. 鋼鐵研究. 2012(02)
[3]RH-PTB循環(huán)流量和混合特性的水模型研究[J]. 耿佃橋,雷洪,張興武,赫冀成. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(08)
[4]RH精煉爐工藝裝備進(jìn)展[J]. 仵宗賢,孟凡亮. 現(xiàn)代冶金. 2009(04)
[5]RH精煉循環(huán)流量?jī)?yōu)化的水模型研究[J]. 艾新港,包燕平,吳華杰,馬鑫,賈楠. 特殊鋼. 2009(03)
[6]150t RH裝置內(nèi)鋼液的流動(dòng)和混合特性及吹氣管直徑的影響[J]. 蔣興元,魏季和,溫麗娟,李波. 上海金屬. 2007(02)
[7]RH鋼水真空循環(huán)脫氣裝置的發(fā)展及現(xiàn)狀[J]. 任彤,董偉光. 重型機(jī)械. 2006(S1)
[8]RH精煉技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 趙利榮,王貴平,夏焱. 山西冶金. 2006(02)
[9]RH精煉技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 徐國(guó)群. 煉鋼. 2006(01)
[10]RH-PTB真空精煉裝置內(nèi)粉劑混合特性的水模型研究[J]. 杜成武,朱苗勇,潘時(shí)松,鄭淑國(guó). 特殊鋼. 2005(05)
博士論文
[1]RH真空精煉過(guò)程氣液兩相流動(dòng)行為及氣泡驅(qū)動(dòng)效率的研究[D]. 韓杰.東北大學(xué) 2014
[2]RH真空精煉過(guò)程的數(shù)學(xué)物理模擬[D]. 耿佃橋.東北大學(xué) 2010
[3]旋流作用下RH精煉工藝中氣液兩相流動(dòng)與脫碳行為的模擬研究[D]. 齊鳳升.東北大學(xué) 2009
[4]多功能RH精煉過(guò)程的數(shù)學(xué)和物理模擬[D]. 郁能文.上海大學(xué) 2001
本文編號(hào):3609104
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
爐外精煉法Figure1.1Methodsofsecondaryrefining
1 緒 論空室開始被抽真空。隨著真空室內(nèi)真空度的減少,/下降管流入真空室內(nèi)。當(dāng)真空室內(nèi)真空度達(dá)到所氣會(huì)被從各吹氬小管吹入上升管內(nèi)。由于浮力的作液中迅速上浮,直至浮出真空室鋼液面而被抽出。由于受到氬氣泡的驅(qū)動(dòng)作用會(huì)不斷流向真空室,而作用則會(huì)經(jīng)下降管流回鋼包。以此類推,鋼液在上實(shí)現(xiàn)了循環(huán)流動(dòng)。
圖 2.1 RH 水模型裝置Figure2 .1 RH water model.3 動(dòng)力相似① 液體流量相似為了保證模型與原型的動(dòng)力相似,只需要保證與弗魯?shù)聰?shù)準(zhǔn)數(shù)相等即可。管內(nèi)徑 L 為幾何特征參數(shù),下降管處的弗魯?shù)聰?shù)可表示為:Fr = 2 , 表示重力加速度,m2/s;而特征速度 可表示為:=4 2, 為液相的循環(huán)流量,m3/s;根據(jù)水模型原型在下降管處的 Fr 相等可 2 m= 2 p中,下標(biāo) m,p 分別代表模型和原型。因此,由公式(2.4)和公式(2.5型和原型液體流量的關(guān)系,如下公式:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]RH真空精煉裝備的發(fā)展[J]. 李麒. 現(xiàn)代冶金. 2012(04)
[2]RH精煉過(guò)程循環(huán)流量的物理模擬[J]. 遲云廣,呂宏禹,王恒輝,劉云,洪軍,沈巧珍. 鋼鐵研究. 2012(02)
[3]RH-PTB循環(huán)流量和混合特性的水模型研究[J]. 耿佃橋,雷洪,張興武,赫冀成. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(08)
[4]RH精煉爐工藝裝備進(jìn)展[J]. 仵宗賢,孟凡亮. 現(xiàn)代冶金. 2009(04)
[5]RH精煉循環(huán)流量?jī)?yōu)化的水模型研究[J]. 艾新港,包燕平,吳華杰,馬鑫,賈楠. 特殊鋼. 2009(03)
[6]150t RH裝置內(nèi)鋼液的流動(dòng)和混合特性及吹氣管直徑的影響[J]. 蔣興元,魏季和,溫麗娟,李波. 上海金屬. 2007(02)
[7]RH鋼水真空循環(huán)脫氣裝置的發(fā)展及現(xiàn)狀[J]. 任彤,董偉光. 重型機(jī)械. 2006(S1)
[8]RH精煉技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 趙利榮,王貴平,夏焱. 山西冶金. 2006(02)
[9]RH精煉技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 徐國(guó)群. 煉鋼. 2006(01)
[10]RH-PTB真空精煉裝置內(nèi)粉劑混合特性的水模型研究[J]. 杜成武,朱苗勇,潘時(shí)松,鄭淑國(guó). 特殊鋼. 2005(05)
博士論文
[1]RH真空精煉過(guò)程氣液兩相流動(dòng)行為及氣泡驅(qū)動(dòng)效率的研究[D]. 韓杰.東北大學(xué) 2014
[2]RH真空精煉過(guò)程的數(shù)學(xué)物理模擬[D]. 耿佃橋.東北大學(xué) 2010
[3]旋流作用下RH精煉工藝中氣液兩相流動(dòng)與脫碳行為的模擬研究[D]. 齊鳳升.東北大學(xué) 2009
[4]多功能RH精煉過(guò)程的數(shù)學(xué)和物理模擬[D]. 郁能文.上海大學(xué) 2001
本文編號(hào):3609104
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3609104.html
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