RH下部槽喷粉过程对耐火材料表面应力的影响

分析了RH炉真空槽耐火材料损毁的原因,利用数值模拟的方法研究了采用下部槽喷粉法时喷吹过程对耐火材料表面所受应力变化的影响。钢液流动对耐火材料的冲刷影响了其使用寿命。从延长耐火材料使用寿命出发,指出了RH下部槽喷吹的注意事项及喷吹位置优化的方向,从而可以提高下部槽耐材寿命,降低生产成本。     

铁浴式熔融还原炉侧吹喷枪的水力学模拟

通过对铁浴式熔融还原炉的水力学模拟,研究了双排侧枪的侧吹角度、插入深度、侧吹流量以及侧吹位置对熔融还原炉内混匀时间的影响.改变上排侧吹实验的结果表明,熔池内的混匀时间随着侧吹角度的增加呈增加的趋势,随插入深度和喷吹流量的增加呈减小的趋势.改变下排侧吹实验的结果表明,熔池内的混匀时间随着侧吹角度和插入深度的增加呈减小趋势,随着喷吹流量的增加呈减小的趋势.通过比较混匀时间和喷溅量的大小,得到本实验条件下最佳的实验参数:在熔融还原炉的氧化区,即上排侧枪参数为插入深度50mm、与水平方向角度15°、流量9m3/h、侧吹在油层中的位置为1/3处最佳;在熔融还原炉的还原区,即下排侧枪参数为插入深度130mm、与水平方向的角度45°、流量9m3/h最佳.     

多流式连铸过渡包的结构优化

摘要：过渡包在薄带连铸过程中起到承上启下的作用,为了使结晶器入口钢液成分与温度更加均一,研究钢液在过渡包内的流动以及其出口钢液温度的分布对薄带连铸过程有着重要的意义。针对某钢厂多流式过渡包,提出在包内增加坝堰组合以优化钢液在包内的流态以及温度分布。采用数值模拟和物理模拟的方法,研究了过渡包内不同控流装置下钢液的流态和温度分布,同时通过各流出口的平均停留时间和温度值差来考察钢液分布的均匀性。研究发现增加坝堰组合后,过渡包内流态与温度分布更加均一且稳定,过渡包内设置坝高30mm,堰高30mm,坝堰间距120mm,堰距入口中心距离253mm为最优方案,其平均停留时间方差较原模型减少82%,各出口温度极差较原模型减少67%。数值模拟结果同物理模拟结果较一致。     

铁浴式熔融还原炉浸入式侧吹对熔池内流动影响的数值分析

运用CFD软件Fluent 6.3对熔融还原终还原炉内的流动状态进行了三维数值模拟. 采用VOF多相流模型以及标准k-ε湍流模型模拟炉内气、渣、铁水三相流的流动,研究了不同侧枪枪位、插入深度和角度对于炉内流动的影响. 计算结果表明,侧枪枪位较低时,渣液和铁液的含气量较高,对熔池的搅拌越剧烈;侧枪插入深度较深时,对熔池的搅拌更强烈,顶部喷溅更加剧烈,当侧枪插入深度较浅时,壁面所受应力增大,对壁面侵蚀加剧;侧枪角度为30o和50o时,顶部空间的溅渣量增多,渣层的搅拌比较剧烈,侧枪角度为30o时,气体和渣液对炉衬的侵蚀相对较小.     

近终型连铸分配器布流效果对比研究

采用Fluent软件模拟研究了不同拉速下使用分岔型分配器、双侧孔分配器及新型多孔分配器时,带宽为2 000 mm双辊薄带连铸布流系统内的流场、压力场、布流均匀性、液面波动性及冲击性能。研究结果表明:双侧孔分配器综合性能最优,新型多孔分配器次之,分岔型分配器最差。推荐双侧孔分配器和新型多孔分配器用于高拉速和低拉速下的热态实验。     

双流板坯连铸中间包结构优化及改造

中间包作为连铸的关键设备,对保证连铸生产发挥着重要作用。为了减少停浇过程中间包的余钢量,提高金属收得率,以某厂转炉车间双流板坯连铸中间包为模型,利用数值模拟的手段研究中间包流场温度场。根据研究结果,优化设计了中间包结构,为现场中间包结构改造提供优化方案,并介绍了新型中间包的砌筑改造及应用跟踪。改造后的中间包现场应用表明,结构优化能够减少余钢量,使余钢量由16～18 t降至4～6 t,显著提高了金属收得率。     

浸入式侧吹对铁浴式熔融还原炉流动影响的数值分析

针对铁浴式熔融还原的浸入式侧吹技术,运用CFD软件Fluent6.3对熔融还原终还原炉内的流体流动进行了数值模拟计算,分析了不同侧枪枪位以及不同喷吹流量对熔融还原炉内流动状态以及喷溅的影响.计算结果表明,低枪位侧吹(284mm)油相中含气量大,搅拌范围大,气油界面和水油界面的波动剧烈.在相同的侧枪枪位下(284mm),随着流速增大,油层扰动变大,加速水油的混合,加剧了自由表面的喷溅.侵入式侧吹会引起熔池中流体的环流,这会引起炉墙的侵蚀.     

H型坯连铸结晶器内钢液传递特性的数值模拟

以950 kg/m H型连铸坯结晶器为研究对象,采用FLUENT软件建立三维几何模型,模拟研究了水口浸入深度125 mm和175 mm时拉速（0.6~1.2 m/s）对结晶器内钢液传递特性的影响。结果表明,不同拉速条件下H型坯结晶器内钢液流态相似,但随着拉速的增大,结晶器内钢液流股冲击深度增大和结晶器自由表面流速增大,保护渣熔化状况有改善趋势,同时结晶器液面波动和钢水对凝固坯壳的冲刷有增大趋势。而各粒径夹杂物上浮去除率随拉速的增大而降低,其中大颗粒夹杂物去除率降低显著,当拉速由0.6 m/min增至1.2 m/min时,100μm夹杂物的去除率由16%降至10%。该模拟条件下,20~100μm夹杂物去除率在4%~16%。     

褐煤吸附钯的研究

采用Freudlish吸附等温式研究了褐煤吸附钯的等温吸附过程,进一步根据Clapeyron-Clausius方程获得了吸附热AH=-889.2 J·mol-1,由此判定褐煤吸附钯足物理吸附.研究了褐煤吸附钯的影响因素.褐煤吸附钯随pH值增加,平衡吸附量增大.当pH=5～8,水溶液中钯的平衡浓度为10 mg·L-1时,褐煤吸附钯的平衡吸附鸶可达7 mg·g-1.得到了褐煤吸附钯的工艺条件:pH=5～8,[Cl-]<50 g·L-1吸附.在温度90℃,[H2SO4]2%～5%条件下解吸.