RH真空精炼脱碳速率的物理模拟研究

以某钢厂210 t RH装置为研究对象,利用水力模型对现场生产过程进行物理模拟,研究驱动气体流量、顶吹气体流量、枪位、浸入深度和真空度对脱碳速率的影响。结果表明,随顶吹气体流量的增大,脱碳速率明显增大;随插入管浸入深度的增大,脱碳速率略有增大;随真空度的增大、枪位的减小,脱碳速率逐渐增大;驱动气体流量对脱碳速率的影响很小。真空度为3 616 Pa、枪位为40 mm、插入管浸入深度为125 mm、驱动气体流量为4.0 m3/h和顶吹气体流量为4.8 m3/h时,脱碳速率最大。     

拉速对H型坯连铸结晶器内钢液传递特性的影响

以H型坯连铸结晶器为研究对象,采用FLUENT软件建立三维几何模型,模拟研究了拉速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,但流场的主要特征参数有所不同.随着拉速的增大,结晶器内钢液射流冲击深度增大,结晶器自由液面流速增大,结晶器液面波动有增大趋势,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,该模拟条件下,20～100 μm夹杂物去除率在4～17％之间.     

复吹转炉钢-渣间容量传质系数的研究

在冷态模型中,利用水模拟钢水,机油模拟渣,苯甲酸模拟钢-渣间传输物质来研究复吹转炉吹炼工艺参数对钢-渣间容量传质系数的影响.结果表明,枪位350 mm,顶吹流量117 m3/h,底吹流量从1.68 m3/h变化到2.36 m3/h时,传输物质的容量传质系数变化最显著;在选定的吹炼工艺参数中,采用枪位350 mm,底吹流量1.68 m3/h,顶吹流量140 m3/h,传输物质的容量传质系数最大.     

板坯连铸机结晶器内钢液流场的数值模拟

基于流体力学的基本理论,利用商业软件fluent的,κ-ε湍流模型,实现了对结晶器内钢液流场的三维数学模拟.重点分析了浸入式水口的形状、插入深度、水口侧孔倾角以及拉速等工艺参数对结晶器钢液流场的影响.结果表明,对于断面为1280 mm × 180 mm的板坯结晶器,水口插入深度为150 mm,水口倾角为向下15°,拉坯速度为1 m/min时,结晶器内的流场较好.     

低浓度苯乙烯废气的生物法处理

采用生物膜填料塔进行了净化低浓度苯乙烯废气的实验研究及生物膜内微生物菌群分析.研究结果表明:进口气体中苯乙烯浓度为1 000 mg/m3以下、流量为200 L/h、循环液流量为10 L/h的操作条件下,废气中苯乙烯的去除率可达90%以上.依据实验结果数据,对相关的机理问题进行了分析探讨.     

连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件,针对连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

纳豆菌真空冷冻干燥工艺的研究

本文对纳豆菌微生态制剂加工过程中的真空冷冻干燥工艺进行了研究,确定了纳豆菌冷冻干燥的最优工艺参数：冷休克处理条件为8℃、5h;预冻温度为-30℃;冻结物料厚度为10mm;干燥室真空度为30Pa;升华温度为30℃;解析温度为45℃。在以上工艺条件下纳豆菌的冷冻干燥速率为0．83mm／h,存活率可达90．9％。     

板坯连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件Fluent,针对宝?#连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

低温等离子体协同紫外光工艺处理甲苯

采用低温等离子体(DBD)协同紫外光(UV)处理挥发性有机污染物中的甲苯气体,研究了外加电压、气体流量及相对湿度对甲苯去除率的影响,同时探究了尾气中臭氧浓度随电压变化的规律,并与单一DBD处理工艺结果进行了对比。结果表明:甲苯的去除率先是随着外加电压的增加而快速增加,当外加电压达到一定值时,甲苯的去除率增速明显放缓。甲苯去除率随着气体流量的增大而降低,随空气相对湿度增大则呈现先上升后下降的趋势,其最佳相对湿度约为40%;尾气中臭氧浓度随外加电压的增加呈现为先增大后降低的趋势;与单一DBD工艺的处理效率相比,DBD协同UV的组合处理工艺对甲苯的去除率更高,尾气中臭氧浓度也更低。     

减压膜蒸馏过程与热泵耦合技术研究

采用压缩式热泵回收减压膜蒸馏(VMD)过程的相变热,用于加热减压膜蒸馏系统原料液,并研究VMD过程与热泵耦合技术,以获得二者耦合工作的最佳工艺条件.结果表明:在组件进膜温度为70℃、膜组件面积为0.1 m2、膜蒸馏系统的进料流量为2.0 L/min、原料液加热循环流量为2.3 L/min、蒸汽冷凝循环流量为1.6 L/min、真空度为0.09 MPa条件下,热泵COP为3.08,膜通量为17.8 kg/(m2.h),产水电导率小于10μS/cm.这说明热泵较好地回收减压膜蒸馏过程中的蒸汽潜热,达到了能量循环使用的目的.     

Kinetics of Nitrogen Removal from Molten Steel under Vacuum and Gas-Blowing Conditions

The kinetics of nitrogen removal from molten steel under vacuum and gas-blowing conditions has beenstudied during the VIM process. The experimental results indicated that vacuum affected the kinetics of nitrogenremoval in the range of 67-5 360 Pa. At 67 Pa, the rate of nitrogen removal is controlled by the liquid phase masstransfer of nitrogen in molten steel. At 2 680Pa, the limited step for nitrogen removal from molten steel is the chemical reaction at the metal/gas interface. Under the present experimental conditions, the type (Ar, CO, CO2) and quantity of gas flowed have no evident influences on the rate of nitrogen removal. The ratio of nitrogen removal of gasbubbles is less than 3 %. Based on the experimental results, the mechanism of nitrogen removal during the VDprocess with argon blowing and the other melting or secondary refining processes with carbon-oxygen reaction havebeen discussed. Some new viewpoints are proposed.     

RH精炼夹杂物去除模拟与工业应用

夹杂物对钢的力学性能有害,特别是对韧性的削弱作用较大．本文以物理模拟的方式再现了RH精炼装置中夹杂物碰撞长大的过程,并通过改变实验参数,分析时间、提升气量、浸渍深度等因素对RH精炼过程中夹杂物去除的影响,找到了适合莱钢生产高纯净钢的RH最佳工艺组合．     

RH真空精炼过程中钢液循环流动的数学模型

在能量守恒的基础上 ,通过建立RH真空精炼过程中钢液循环流动的全过程湍流流动数学模型 ,给出钢液在真空精炼过程中的循环流动形态 ,为了解认识RH真空精炼中影响钢液循环流动的因素和提高RH循环流动率奠定了理论基础     

Periodic flow characteristics during RH vacuum circulation refining

The circulation period of RH vacuum refining was studied to promote the refining efficiency.The influences of the lift gas flow rate and submersion depth of snorkels on the circulation period,and the relationship between mixing time and circulation flow were discussed.The effects of the lift gas flow rate and submersion depth on the degassing rate in one circulation period were studied by water modeling.The results show that the circulation period is shortened by increasing the lift gas flow rate.The circul...     

一个RH处理过程的脱碳动态模型

在质量守衡，动量守衡，能量守衡的基础上，结合脱碳反应动力学建立RH真空精炼过程中动态脱碳数学模型，把该模型与RH处理过程中钢液循环流动数学模型耦合求解，得到了RH处理过程动态脱碳速率。     

Cleaning IF molten steel with dispersed in-situ heterophases induced by the composite sphere explosive reaction in RH ladles

A novel fine inclusion removal technology was put forward with dispersed in-situ heterophases induced by the composite sphere explosive reaction. A composite sphere with this function was designed and prepared using a laboratory scale batch-type balling disc (at 12 r/min), and the composite sphere was fed at the end of the RH refining process. The results indicate that inclusions in the IF molten steel can be removed effectively by feeding composite spheres in RH ladle. Compared with conventional inclusion ...     

RH真空室喷粉颗粒运动数学模型

在真空室气体运动场模拟计算的基础上,通过喷粉颗粒动量守恒来描述真空室内喷粉颗粒的运动过程,在对大量不同粒径喷粉颗粒运动模拟研究的基础上,通过统计分析研究喷粉颗粒被钢液完全吸收的条件。     

CSP中间包内腔优化的数值模拟

针对CSP中间包内冶金过程,建立中间包内钢水流场、温度场、夹杂物运动的数学模型,对不同挡墙和挡坝的5种组合方案的中间包钢水,从流动、传热和去夹杂能力等方面进行分析。结果表明:不同挡墙和挡坝的组合方案中,方案5效果最佳,其结构合理,钢液停留时间有效延长,利于夹杂物的上浮;没有明显的低温区域,中间包出口与入口的温差为5℃;对50μm的夹杂物能去除98.4%,对40μm的夹杂物去除率达到92.3%。     

LF精炼工艺中钢包底吹氩过程数值模拟

精炼过程中进行钢包吹氩是一种去除钢中夹杂,提升其洁净度的重要手段。为快速且低成本地捕获最佳吹氩流量,通过流体分析软件FLUENT对钢包偏心底吹氩过程进行数值模拟。结果表明:在合适的吹气量下,气流会随着吹气时间的延长,在钢液中形成一个闭合的循环区域;吹气量从10 Nm3/h增大到30 Nm3/h,气流的平均动能和平均速度显著增大,死区比例则从21%下降到6%;当吹气量超过临界值30 Nm3/h时,进一步加大吹气量,死区比例趋于稳定,氩气利用率降低;吹气量为30 Nm3/h时达到最佳吹气量,此时钢液中的流体能够获得较大的平均湍动能和平均速度,且钢液中死区比例也达到最小,钢液获得较大的搅拌强度和搅拌区域。