LF鋼包爐外精煉工藝以其高效的精煉功能滿足用戶對高質(zhì)量產(chǎn)品的要求,已經(jīng)成為了鋼鐵冶煉過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中鋼包攪拌是加快冶煉反應(yīng)速率、提高溫度均勻性、實現(xiàn)成分微調(diào)的重要手段,對于生產(chǎn)高純度鋼材起著至關(guān)重要的作用。本文以150噸LF鋼包為研究對象,利用大型商業(yè)軟件ANSYS為模擬平臺,建立了磁場和底吹氬攪拌下鋼包流場的三維有限元模型。研究電磁攪拌下鋼包內(nèi)部磁場的基本特征,以及電磁場下LF鋼包底吹氬攪拌過程中鋼液兩相流流動行為及溫度場和濃度場分布。主要考察了攪拌器位置、電流頻率和電流強度對鋼液內(nèi)磁場、氣液流動、溫度變化和合金濃度場的影響。鋼包電磁場研究結(jié)果表明電磁攪拌時,水平電磁力呈順時針方向旋轉(zhuǎn),縱向電磁力豎直向上,電磁力合力能夠帶動鋼液形成向上的旋轉(zhuǎn)運動。利用歐拉—拉格朗日兩相流模型,將鋼包電磁攪拌器在鋼液中產(chǎn)生的電磁力耦合到氣液兩相流模型中,模擬結(jié)果表明在加入電磁場后,鋼液產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流動,并夾帶氬氣泡做離心旋轉(zhuǎn)上浮運動,氬氣柱偏移,氣液兩相區(qū)增大,使鋼包內(nèi)鋼液流動速度加快、分布更均勻,溫度勻混性好,氣體在流場中的停留時間加長,氬氣柱對渣層表面的沖擊減小。其中中心電磁攪拌效果優(yōu)于偏心電磁攪拌...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１鋼包底吹氬攪拌示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｂｏｔｔｏｍ?ｂｌｏｗｉｎｇ?ｌａｄｌｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??

圖１．１鋼包底吹氬攪拌示意圖??１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｂｏｔｔｏｍ?ｂｌｏｗｉｎｇ?ｌａｄｌｅ?ｔｅｃｈｎｏｌ具有均勻鋼水溫度和成分、去除非金，國內(nèi)外己經(jīng)進行充分的研究。Ｓｚｅｋｅ在１９７５年至１９７９年，連續(xù)發(fā)表文有考慮氣泡浮力的作用，因此，所得澤強［１９］等通過研....

圖１．２?ＡＢＢ公司鋼包電磁攪拌示意圖??．．

組放在殼外也可使移動磁場透入熔融的金屬中，可以驅(qū)動熔融金屬流動［２８］。??鋼包電磁攪拌技術(shù)（ＬＦ－ＥＭＳ）是由瑞典ＡＳＥＡ公司（現(xiàn)在的ＡＢＢ）發(fā)明的［２９］，此方法??在提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善鋼廠工藝順利進行等方面取得了很大的成功１１４］。如圖１．２為ＡＢＢ??公司鋼包電磁攪拌示意....

圖１．３耦合計算方案??Ｆｉｇ．?１．３?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ??１．５課題研究意乂和內(nèi)容??

??對于攪拌器電磁攪拌問題，先計算電磁場，然后將電磁場計算的結(jié)果作為載荷加載??到流場中，分析鋼液內(nèi)流場以及溫度場的變化。計算方案如圖１．３所示。??－１１?－??

圖３．１模型結(jié)構(gòu)圖??

本文所模擬的攪拌器采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，攪拌器線圈繞線采用克蘭姆繞組方式，其為三??相六極式電磁攪拌器，攪拌器的結(jié)構(gòu)尺寸如表３．２所示。鋼包與攪拌器的模型結(jié)構(gòu)圖如??圖３．１所示。??表３．２攪拌器的結(jié)構(gòu)尺寸??Ｔａｂｌｅ?３．２?Ｂａｓｉｃ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ....

本文編號：4039858