贯流式风口的三维流场和温度场的数值模拟

用数值模拟方法来模拟高炉风口的流场和温度场。结果表明：当进口水压为1．3MPa时,全偏心式Ф125加长贯流式风口的最高温度只有402．3K;含1．0％Sn的铜风口的最高温度为443．7K;水垢厚度越大,最高温度就越高,并且增加幅度越来越大。当水垢厚度为0．4mm时,其最高温度超过风口的许用温度。水垢对风口最高温度的影响比杂质大得多,我们要着重通过改善水质来提高风口的寿命。     

基于Fluent的偏心贯流式风口温度场和流场的仿真

针对高炉风口容易损坏的部位,用数值模拟方法来模拟高炉风口的流场和温度场,得到流场与温度场的关系。结果表明,当进口水速为8m/s时,冷却效果最好;进口速度继续提高对冷却效果影响不明显,反而使压力损失急速增加。当冷却水中杂质含量较多时,会形成一层类似绝热层的水垢,水垢对风口温度的影响较大。模拟发现,当水垢的厚度达到0.4mm时,风口的温度超过了纯铜风口的许用温度,风口易损坏。     

高炉风口材质及其表面强化处理

介绍了高炉风口材质和风口表面强化处理的国内外现状，认为采用高纯度铜制作风口，并对其进行等离子喷涂，多元共渗，堆焊等表面处理，可有效提高风口寿命，如选用合理的表面组合处理工艺，再配合风口结构，冷却强度，操作等方面的处理，风口寿命将大幅度提高。     

基于双温度场耦合的铜板坯水平连铸过程有限元模拟

以铜合金板坯水平连铸过程为研究对象,利用有限元软件建立了板坯连铸结晶器的三维稳态模型,对结晶器内铜液凝固降温和冷却水升温进行“双温度场”同步耦合模拟计算,分析了结晶器结构中冷却水温度场、速度场等分布规律及其与铜液凝固过程之间的内在联系。结果表明,当铸造温度为1 170℃,进水温度为28℃时,铜套壁面与石墨板壁面温度场整体均以“双涡”形式分布,平均温度分别为179.68、340.88℃;当铜套的进口水压分别为0.4、0.5、0.6 MPa时,与之对应的铸坯凝固时间分别为27.82、13.76和9.76 s,即凝固速率加快,芯部的冷却强度加大,结晶线的弯曲弧度减小;当出口水压增大时,铸坯边部的温降减缓,冷却强度降低,结晶线的弯曲弧度也随之减小。     

以铬锆铜为材质的高炉风口小套及其生产工艺

以铬锆铜为材质的高炉风口小套的化学成分为:≥98.5%Cu、0.65%～0.95%Cr、0.03%～0.10%Zr、0.02%～0.10?.生产工艺采用加铰铜终脱氧,经固溶时效处理.本工艺提高了风口小套的高温抗氧化性能、导热性能、耐磨性及铸造性能,提高风口小套寿命1倍以上.     

高炉水冷铜风口及其工艺述评

一、引 言 水冷铜风口的材质对现代高炉生产有重要作用。为避免过长的休风时间,高炉上的各种水冷铜件都必须有高的使用寿命。特别是风口,使用条件非常恶劣。要提高其使用寿命,一方面要严格控制高炉操作,另一方面要保证风口的铸造质量,要求无任何缺陷。     

崭露头角的振动时效新工艺

<正> 武钢五号高炉,3200m~3,系国内第2大高炉,投产1年即达到设计能力。而炉壳风口带经过时间的考验却完好无恙。这不能不归功于振动消除应力新工艺。 两年前,在制作风口带炉壳时,因退火失效而遇到了拦路虎。风口带板厚为85mm,沿圆周上等距离开32个风口,风口直径为1346mm,并焊上厚为145mm铸钢件风口法兰。由于板厚材质不同,焊接时热胀冷缩,残余应力特别大,如不消除内应力,高炉冶炼时风口带一旦变形或产生裂纹,就会使整座高炉下陷或铁水穿孔,后果不堪设想。按设计要求,风口带分4块制作出厂,每块长     

高炉风口风量分配及回旋区形状的模拟

以流体力学有关理论为基础,应用FLUENT软件建立高炉鼓风系统的模型。根据高炉操作工艺的需要,通过改变高炉某几个风口的直径,堵塞某几个风口,模拟研究这种操作对各风口间风量分配的影响;模拟研究风口回旋区的形状,并确定风量、风压、焦炭粒度和风口直径等对风口回旋区形状的影响。结果表明,堵塞风口将导致各风口间风量分配的不均匀性加大;风口直径减小时,该风口处的风量将显著减少;风口回旋区深度随风量、风温、风口直径以及风口插入深度增加而增加,随风口前焦炭粒度的增加而减少。     

能控制每个风口风量的高炉操作法

日本钢管公司京汉厂开发了每个风口风量都能控制的高炉操作法，其关键是在每个风口的鹅颈管处安装热电流量控制代（HotBlastFlowControlValves．ttrtFCV）。HBFCV的材质要能耐高温（1300℃）、耐高压（0．5MPa）和耐高速250m／s，结构是蝶伐型，开度为100～0％，只要风量比在10o％～36％的范围，就能对每个风口风量进行控制。京滨厂1号高炉容积4907m’，有40个风口，每个风口的鹅颈管均安装了HBFCV。在操作室对HBFCV进行远距离全自动控制：①在高炉圆周某方向的HBFCV，在一定时间内能够全闭，②在圆周某方向或全部HBFCV的开闭…     

φ45mm轴承钢预穿水冷却工艺研究

针对某厂现有的轧后控冷技术不能有效控制大规格轴承钢棒材中的网碳问题,通过增加预穿水冷却水箱,并结合轧后控冷来实现对网碳的有效控制。为了制定合理的预穿水冷却工艺,首先借助有限元模拟软件Marc对φ45mm轴承钢在预穿水阶段的温度场进行了模拟,然后根据模拟结果进行了轧制工业试验。结果表明:在大规格轴承钢生产过程中,增加预穿水冷却,调整其工艺参数,可以实现低温轧制,有效抑制碳化物析出,钢中碳化物网状级别随穿水水压的增加而降低。当控轧水压为0.4 MPa时,心部和近表面1/4处的网碳级别分别为2.0和1.5,满足用户的要求。     

形状因子对应力场及温度场的影响分析

刀具钝化非对称刃口形状因子是影响温度场与应力场的重要因素之一,而形状因子会改变刃口处的分流点高度、剪切角以及实际切削负前角,在彼此相互作用下使温度场与应力场发生变化。采用三维软件SolidWorks建立不同形状因子的硬质合金刀具模型,通过有限元软件AdvantEdge建立刀具非对称刃口钝化铣削45钢的仿真模型,研究不同形状因子对温度场与应力场的影响规律。结果表明:随着形状因子的增大,最高切削温度增加,而最高应力区域面积呈现先增大后减小的趋势。     

磁场描绘仪的改进

普通物理实验中,普遍使用磁场描绘仪描绘磁场,现有仪器的探测线圈上所测得的电压很小,而外界干扰较大,使得实验效果比较差。通过对磁场描绘仪的改进,提高了探测线圈的感应电压,从而使实验效果明显改善。     

大庆油田场站项目实施工厂化预制的技术探讨

随着集团公司“五化”施工技术建设开展,国内石油建设企业在油气田地面工程的建设技术水平不断提高,节奏不断加快。本文在设计文件开源支持、工厂化预制软件系统、工厂化预制设备等方面进行分析和论述,提出油田施工单位在“五化”施工技术上的参考性意见。     

磨料射流喷嘴压力场与速度场的研究

为提高磨料射流抛光加工过程中的可靠性和效率,对在磨料射流加工中起到重要作用的喷嘴进行研究具有重要的意义。该文在分析喷嘴射流机理的基础上,针对典型的喷嘴进行仿真研究,得到了喷嘴内部压力场和速度场的分布情况,同时采用有限元对喷嘴结构参数进行数值模拟分析与比较,得出不同结构参数对于流体性能的影响。最后对该仿真方法的可靠性进行了实验验证,并给出了误差率,证明了在该文中所使用的仿真方法具有可靠性,为进一步研究磨料射流喷嘴提供了实用的价值和有效的方法。     

45钢送丝激光熔覆温度场及应力场模拟

针对激光熔覆过程的特点,基于有限元分析软件ANSYS,对45钢送丝激光熔覆过程的温度场和应力场进行三维数值动态模拟.建模时采用实体单元和表面单元相结合的方式,采用参数化设计划分网格,施加热源载荷,设定初始条件和基本边界条件,对流边界条件进行求解.分析了激光熔覆过程中温度场在工件上的分布规律,揭示了整个时间历程上应力强度的变化规律,为提高激光熔覆质量提供了理论依据.     

电磁铸造移动磁场发生器磁场分布规律及其作用分析

研究了用于电磁铸造的移动磁场发生器上磁场强度变化及其对金属产生的力的作用.结果表明,磁感应强度分量By和Bz的变化趋势相反.By的存在使金属流动充型过程中产生表面凹坑型缺陷,Bz明显提高金属液流动速度,而在提高充型能力的同时,会使金属液流前端截面减小而形成反向充填,引发冷隔缺陷.铁磁性上模可以减弱By、增强Bz,提高表面质量.金属在移动磁场中受到的力与其投影面积有关,而且存在临界投影面积,小于该临界值后,电磁力不足以拉动该金属.     

行波磁场发生器上磁场分布及其熔体充型特征

利用ANSYS软件，计算了行波磁场发生器上方的磁场变化规律，并与试验检测结果进行了对比，两者结果吻合较好。发现了与行波磁场极距相关的临界熔体长度现象，当熔体长度小于临界长度时，行波磁场对熔体的运动不产生影响，该临界长度与极距有关。金属熔体在行波磁场铸造充型过程中受到6个力的作用，这6个力共同作用的结果使熔体充型过程中速度的变化存在加速、匀速、减速的变化规律，解释了与此相对应的铸造缺陷如冷隔、浇不足等形成的原因，并提出了两种改变磁场分布的方法。ANSYS计算结果表明，用这两种方法可以实现递减分布的磁场。     

电场频率对45钢交流电场增强粉末法渗硼的影响

在800℃粉末法渗硼过程中对中碳45钢试样和渗剂施加交流电场,研究电场频率对粉末法渗硼的影响规律和作用机制。对渗硼保温过程中试样的温度、渗硼层显微组织、相结构、厚度及显微硬度分布等进行观测分析。结果表明:交流电场使试样温度高于渗硼保温炉温,电场电流恒定时,随频率从20Hz增至400Hz,试样温升先降低后升高,硼化物层及增碳区厚度均先减小后增加;当电场电流为3A时,硼化物层为单相Fe2B;当电场电流≤2A时,随频率增加,硼化物层由FeB+Fe2B双相变为单相Fe2B,渗层表层硬度降低、硬度分布曲线趋于平缓。分析认为,电场频率通过综合影响渗剂反应、活性硼原子及含硼活性基团在试样表面的吸附和试样内原子的扩散来影响渗硼。     

磁场对电火花放电通道的影响研究

放电过程中的横向静磁场可使带电粒子受到洛伦兹力而改变运动轨迹,造成工件上放电点的位置变化,进而引起电蚀坑形貌的变化。利用理论方法推算出磁场作用下的电子运动轨迹,得到工件上放电点的理论偏移值,并通过实验证明洛伦兹力改变了放电点的位置。结果表明:部分电蚀坑出现明显的拉长型畸变,放电点沿洛伦兹力方向移动,放电通道在洛伦兹力与工作液阻力的作用下逐渐发生偏移。电蚀坑被拉长后其深度会变浅,大而浅的电蚀坑将有助于提高电火花加工的表面质量。     

喷丸条件对残余应力场的影响规律

采用试验方法研究了喷丸条件对残余挤压应力场的影响规律.试验对不同弹丸尺寸、不同覆盖率所形成的残余应力场采用X射线方法进行测量,结果表明,喷丸条件对残余应力场的深度和水平的影响存在如下规律:弹丸尺寸对残余应力场的深度影响明显,在相同的喷丸气压和喷丸强度下,大弹丸形成的残余应力场较深;弹丸覆盖率对残余应力水平影响明显,相同喷丸气压下,增加喷丸覆盖率则能提高残余应力水平;试件厚度对应力分布无明显影响.