多喷嘴底吹单管RH流动性能数值模拟

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyzy828
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单管RH是一种新型的真空精炼装置,其具有精炼效率高、结构简单、生产成本低的优势,适用于中小型钢包的真空精炼。提高单管RH精炼装置的循环流量,提高其传质速度及传质均匀性等对提高真空精炼效率有着重要意义。本文以65t单管RH为模型,通过数值模拟的方法揭示了单管RH真空精炼装置在不同工艺参数下钢液流动的规律,为单管RH真空精炼装置在优化设计和现实生产提供理论支持。模拟结果表明:无论单喷嘴还是多喷嘴,在吹气量300~1100 NL/min范围内,钢液循环流量随吹气量的增加而增加。在相同吹气量下,弧线形三喷嘴RH循环流量最大,单喷嘴RH循环流量最小。随着喷嘴数目的增加,单管RH上升流股的截面积增大,驱动更多的钢液流动,其上升流股的速度逐渐降低,钢液的下降流股速度逐渐变大。浸入深度对RH钢液循环流量有一定的影响,浸入深深度为500 mm时钢液循环流量最大。在相同吹气量下,对比单喷嘴、双喷嘴、直线型三喷嘴和弧线形三喷嘴,在真空室钢液面单喷嘴的平均速度最大,有利于提高传质速率;在吹气量大于300 NL/min时单喷嘴的va/vmax值最大,有利于钢液面均匀传质。在相同吹气量下,双喷嘴RH真空室钢液面最大,有利于真空室脱碳反应的进行。在双喷嘴间距为0.1~0.5m范围内时,钢液循环流量随着间距的增加而增大,间距大于0.5 m时其循环流量下降迅速,两喷嘴间距为0.5 m时能获得最大的钢液循环流量,能获得较好的流场。三喷嘴直线型排布和弧形排布均能获得较好的上升流股和下降流股,但弧形分布的循环流量大于直线型分布。将单管RH与传统RH相比,单管RH的上升流股速度比较均匀,而传统RH上升管管壁处速度较大,中心部分流速很小,对上升管内壁冲刷严重。在相同吹氩流量下(1100 NL/min),单嘴RH循环流量约为传统RH的2.25倍。从钢液循环流量分析,单管RH比传统RH更加有优势。单管RH氩气气泡行程大于传统RH,在钢液内停留时间更长,有利于脱碳反应,单管RH氩气泡对钢液做功多,氩气泡的使用效率高。另外传统RH吹入的氩气主要分布在管壁附近,对管壁的冲刷严重,不利于RH使用寿命的延长。单管RH真空室液面湍动能大于传统RH。钢液面湍动能大,有利于钢液的传质,因此单管RH相比于传统RH在精炼上更有优势。
其他文献
近半个世纪以来,由于工业需求和生产活动的持续增加,尤其是发展中国家的铝产能扩张导致CF4的排放量与日俱增,而CF4又是一种具有高温室效应潜势的气体,且对臭氧层有破坏作用,因此寻求一种经济合理的CF4吸附技术迫在眉睫。钛硅分子筛ETS-10具有独特微孔骨架结构,具有很好的吸附性、离子交换性和催化活性,这种多功能化性质,使其在有机合成、催化、吸附分离CO2/N2和脱水脱硝脱硫等领域已有广泛应用,结合钛
学位
电渣重熔是一种先进的铸锭生产技术,其产品可以应用于航空、军工、核电、医疗器材和特种模具等领域。随着国家大力发展核电,市场对大型铸锻件的需求量与日俱增,对其质量要求也越来越高。电渣重熔系统中会发生一系列电磁、传热、传质、流动和凝固等复杂的物理化学变化,由电渣重熔技术精炼得到的铸锭具有组织均匀、结构致密、力学性能良好和使用寿命长等优点。然而,诸如能源消耗大和生产效率低等因素阻碍了电渣重熔技术更广泛地使
学位
学位
铝和镁具有质量轻、延展性好、导电导热性好等优点,目前广泛应用于建筑材料,包装材料,航空航天等行业。铝镁合金兼具铝和镁的优点,质轻,机械性能优良,抗腐蚀性能良好,可用作构件防护层,储氢材料。生产铝及铝镁合金的方法有很多,如电沉积,机械合金化等。电沉积法以其操作简单,容易控制等优点,被认为是最简便的制备方法。熔盐电解温度高、能效低、操作复杂;铝和镁的标准电极电位比氢更负,意味着含铝(镁)镀层不能在水溶
学位
近年来,在新课标与高考评价体系的指向下,数学素养逐渐成为中学数学教学与测评的核心目标,数学教学也更注重培养学生在不同问题情境中的数学思考、推理、交流、分析和判断等关键能力.传统教学聚焦于结构良好问题的解决,问题相对封闭,远离实际情境,学生能力的提升与素养的培养受限,但数学结构不良问题具有问题结构不明确,问题情境更贴近实际的特点,恰能弥补这一不足.学生通过对这类问题的思考与探究,可以开阔思维,多角度
学位
<正>从近三年的新高考卷(即2020-2022年)、全国高考卷分析,高考中的基础性、综合性、应用性和创新性的“四翼”理念不断呈现.传统、机械化的题型正在被结构不良题、多选题、情境题等所取代,数学素养的考查尤为重要.题海战术已经无法适应高考,数学能力的培养成为考核的方向.高考正引领教学回归基础、回归规律、回归本质、彰显数学的科学价值.因此,在“以考选人,以考促教”的教育模式背景下,
期刊
学位
学位
学位
高考改革与新课程改革紧密联系,着重强调的是“素质教育”“立德树人”“德智体美劳全面发展”等内容,更注重学科核心素养的内容体现,凝练了学科教学过程学生的正确学习观、思维能力、科学探究能力等.为适应新高考制度的执行,保证高学生适应新高考制度执行的数学考试要求和学习要求,文章以新高考制度执行背景下数学教学优化的要求为立足点,重点分析了当下高中数学过程中的问题,归纳总结新高考制度执行背景下数学教学优化的具
期刊