Knelson离心机在金矿选矿中的应用

通过分析Knelson离心机的机械结构、基本工作原理和工业生产实践,进行流态化反冲水技术的理论研究和应用探讨,论述了应用流态化反冲水技术已成为细粒离心选矿设备研制的主要趋势.      

Mathematical modelling of fluid flow inside trumpet-shaped ladle shrouds

Trumpet-shaped ladle shroud (TLS) has been widely employed in practical continuous casting processes. In this study, the fundamental flow pattern in an industrialised TLS is discussed using large eddy simulation. The effect of geometrical designs on fluid flow is investigated for two types of TLSs. The flow structure is found to be sensitive to the ratio (H/D) of the trumpet length (H) to outlet diameter (D). The H/D is suggested to be equal to or larger than four in the current cases to obtain a well-developed flow pattern and avoid reverse flow at the outlet of the TLS. Plant observations show that a relatively quiet molten bath and well covered tundish flux are achieved using the optimised TLS.     

柳钢板坯连铸结晶器流场优化

结合柳钢炼钢厂3号板坯连铸机的工艺参数,采用水力学模型物理模拟,通过测量结晶器液面波高和注流冲击深度,研究了浸入式水口侧孔形状、侧孔倾角、插入深度和拉速对结晶器流场的影响规律;采用数值模拟,分析了优化后结晶器的流场特征及钢液面的运动速度.结果表明:水口侧孔形状为椭圆形,侧孔倾角为18°,插入深度为160 mm时,在中高拉速下都能获得合理的结晶器流场.应用生产后,铸机年平均漏钢次数下降了43.1 %,铸坯表面清理率下降了44.9 %,冶金效果明显.     

水射流扩孔喷嘴内部流场的数值模拟

利用计算流体软件建立了土层扩孔喷嘴内部流场的三维数学模型.采用标准k-ε湍流模型模拟了喷嘴内部流场,并分析了喷嘴参数对流场速度分布、压力分布和出口速度的影响.结果表明,扩散角和扩散段长度对喷嘴内部流场影响较大,圆柱段长度的影响相对较小,但各参数都存在着最优值.计算结果与室内实验基本吻合,验证了喷嘴内流场分布与射流土层打击效果存在着内在联系.     

ASF方坯八流中间包内钢液流场的模拟研究

以某钢厂的八流连铸中间包为研究对象,采用数值模拟方法对不同控流结构中间包内钢液流场进行了研究,并通过水模型实验和工业生产进行验证。模拟结果表明:ASF中间包内的挡墙和湍流器能够明显改善钢液的流动状态和温度分布,加上双坝后效果更佳,钢液的流动存在4个环流区,不仅增加了钢液的混合程度,而且中间包内钢液的温度分布更均匀且低温区较少。水模试验表明在空包中加入湍流器和挡墙能明显改善各流流动特性的一致性,且在其基础上加入双坝能进一步改善钢液的流动特性,与数值模拟结果一致,此外,工业生产也完全达到预期效果。     

Water Modeling of a Swirling Flow Tundish for Steel Continuous Casting

 A conventional turbulence inhibitor is compared with a swirling chamber from the points of view of fluid flow and removal rate of inclusion in the tundish. Comparing the RTD curves, inclusion removals, and the streamlines in water model experiments, it can be found that the tundish equipped with a swirling chamber has a great effect on improving the flow field, and the floatation rate of inclusion is higher than the tundish with a turbulence inhibitor. Because of the introduction of the swirling chamber, the flow field and inclusion removal in a two-strand swirling flow tundish is asymmetrical. Rotating the inlet direction of swirling chamber 60 degree is a good strategy to improve the asymmetrical flow field.     

Water Modeling of Swirling Flow Tundish for Steel Continuous Casting

A conventional turbulence inhibitor is compared with a swirling chamber from the points of view of fluid flow and removal rate of inclusion in the tundish. Comparing the RTD curves, inclusion removals, and the stream-lines in water model experiments, it can be found that the tundish equipped with a swirling chamber has a great effect on improving the flow field, and the floatation rate of inclusion is higher than the tundish with a turbulence inhibitor. Because of the introduction of the swirling chamber, the flow field and inclusion removal in a two-strand swirling flow tundish are asymmetrical. Rotating the inlet direction of swirling chamber 60 degree is a good strategy to improve the asymmetrical flow field.     

带旋流导向装置浸入式水口的水模型研究

采用正交实验设计,运用水模型研究方法,分析和研究了采用带有旋流导向装置浸入式水口时结晶器的流场.结果表明,旋流导向装置的安装高度、长度、安装角度、旋转角度和水口浸入深度对结晶器内流场有明显的影响.采用优化参数的旋流导向装置进行实验,不仅结晶器液面波动和结晶器窄边受到的冲击压力显著降低,而且偏流也得到了有效的改善.     

RH真空循环脱气装置水模型循环流量的实验分析

循环流量是判断RH真空脱气装置冶炼效率的最重要的指标之一。本文中采取了两种方法－－超声波流量计法和粒子示踪法对RH真空脱气装置的水模型的循环流量进行测量分析，同时也研究了新型的多管RH装置的循环流动，比较新型装置同传统装置的循环流动的差别。结果表明：利用超声波流量计和粒子示踪法两种方法测量的结果都显示新型多管RH真空脱气装置循环流量大于传统的两管RH装置循环流量，并且，随着喷入气体量的增加，新装置循环流量的增加幅度也大于传统装置的增加幅度。     

冷却水流量对大直径棒材冷却效果的影响规律

利用有限元耦合场数值模拟计算方法,对大直径棒材穿水冷却过程进行了三维非稳态数值模拟,研究了冷却水流量对冷却效果的影响规律,并分析了决定冷却水流量的两个因素——冷却器入口截面积及冷却水流流速对冷却效果的影响程度.模拟结果表明:当流量相对较小时,流量的改变对冷却效果的影响较大;当流量增大到一定值后,随着流量的继续增大,对冷却效果的影响逐渐减小;冷却水流流速对冷却效果的影响程度大于冷却器入口截面积.     

双辊铸轧工艺参数对熔池场变量的影响

双辊铸轧过程控制是一个高度复杂的工程问题,熔池流场和温度场的稳定性直接影响着带坯的质量。研究铸轧工艺参数对流场、温度场的影响规律,对于得到厚度均匀的板带具有重要意义。基于立式双辊铸轧工艺构建了1∶1水模型实验平台和标准湍流数学模型,研究了铸轧速度、熔池接触角及浇注温度对熔池流场、液面波动及出口温度的影响。结果表明:在熔池出口附近,由于熔池体积减小而产生液体回流现象,且回流区域面积与铸轧速度近似成正比。铸轧速度越大,出口温度越高,沿板宽方向温差越小。当铸轧速度大于7.2m/min或熔池接触角小于40°时,熔池液面波动过于剧烈,会严重影响板带的质量。     

双辊薄带铸轧熔池流动规律分析与试验

  依据相似性原理采用1[∶]1比例搭建双辊薄带铸轧水模型试验平台,研究了不同铸速对铸轧熔池流动规律的影响,并建立低雷诺数的湍流数学模型,对熔池内流场和温度场分布规律进行分析。研究结果表明,由于液体的黏性力和轧辊的挤压作用,在熔池芯部区域会产生回流现象。芯部回流可在一定程度上搅动熔池并促使芯部温度降低,有利于促使温度场和溶质场均匀稳定。研究还表明,随着铸轧速度的增加,回流区位置下移且回流区面积增大,回流作用增强。但过大的铸轧速度反而会使液面波动加剧、Kiss点位置过低等问题产生,从而影响产品质量。     

钢铁综合企业的水流模型及吨钢综合水耗分析

 钢铁在工业领域里是耗水和排污大户,钢铁企业的节水减排势在必行。运用物质流分析跟踪观察模型构建钢铁企业的水流模型,依此分析吨钢综合水耗的构成;借鉴系统节能理论,建立钢铁企业吨钢综合水耗的[w-p]模型,在此基础上提出钢铁工业综合水耗的[w-p]分析方法。以中国某大型钢铁综合企业为例,分析工序水耗变化和钢比系数变化对综合水耗的影响,结果表明,降低各工序的工序水耗是降低吨钢水耗的主要影响因素,并指出随着钢铁企业结构的调整和技术水平的进步,降低工序水耗是钢铁企业节水减排的主要研究趋势。通过模型分析及案例研究得到降低吨钢综合水耗的方向及措施。     

多流中间包流动特征的数学模型

提出了针对多流中间包流动特征的数学模型,给出了绘制停留时间分布(RTD)曲线的标准及其相关计算的规范;明确了\     

含碳球团竖炉直接还原工艺流场仿真模拟

针对含碳球团气基竖炉冶炼工艺的特点,采用CFD（计算流体力学）软件构建了含碳球团竖炉直接还原工艺的仿真模型。对影响竖炉内流场分布的可能的因素进行了模拟分析,得出了最优参数。研究结果表明,采用上下布置的双风口的工艺方式最为有利于还原气体在竖炉内的顺行,此时气体流速达到9m/s,便于热量的传递,同时又避免了球团受热不均的情况。     

160 mm×160 mm小方坯连铸结晶器内流场数值模拟

采用Fluent软件对断面为160 mm×160 mm小方坯结晶器建立了三维稳态数学模型,以结晶器表面流速以及结晶器内钢液的流场状态为主要参考目标,模拟研究了160 mm×160 mm小方坯结晶器在不同拉速条件下相适应的水口浸入深度,并对数值模拟结果相应地进行了水模拟验证。结果表明,当小方坯结晶器的拉速为1.7 ～1.9 m/min、浸入深度为80～100 mm时,结晶器内流场较为适宜,不会因液面波动剧烈而造成卷渣等问题。研究结果为小方坯连铸结晶器制定合理的浇注工艺提供了理论指导。