镁热法生产海绵钛过程反应器温度场模拟研究

以7.5 t“I”炉实际尺寸为基础,建立镁热法生产海绵钛还原炉物理模型,模拟还原过程中炉内温度场分布。研究发现,在TiCl₄中心加料工况下,反应器由内向外,在横向和纵向均形成明显的温度梯度,从反应中心区至器壁温度逐渐降低,且上部氩气区域温度明显低于反应区熔体温度。提高TiCl₄给料速度,延长连续给料时间均能使反应区最高温度和平均温度呈现上升趋势。对于7.5 t“I”型炉,当料速低于280 kg/h时,反应释放热量低于风冷区的散热量,生产中需要对反应器进行补热,当给料速度从200 kg/h提高至400 kg/h时,3 h内反应区最高温度由986.5℃上升至1 167.4℃。当器壁控制温度由820℃降低至750℃时,反应中心温度降低约18℃,即增大器壁与反应中心温度梯度有利于促进炉内熔体散热。通过建立合理的壁温控制和加料、排料制度,能够避免海绵钛出现硬芯,改善产品质量。     

基于Pro CAST软件板坯连铸温度场的模拟与应用研究

介绍了Pro CAST软件在连铸温度场模拟计算中的特点和优势。通过在舞钢公司1#连铸机建立数学模型并使用Pro CAST软件对连铸温度场进行模拟计算后,当拉速降低至0.70 m/min时矫直中表面温度为964℃,凝固末端处于7#扇形段,该模型计算结果为舞钢公司连铸降拉速攻关提供了理论依据。     

基于Sysweld软件的步进加热炉板坯三维温度场分析

考虑板坯实际温度分布不均匀的事实,结合某钢厂的一座步进式加热炉建立了板坯加热过程的三维数学模型及其离线仿真系统。应用Sysweld有限元软件的热处理模块对加热炉内板坯温度场进行计算,并与黑匣子拖偶测试数据进行比较验证。计算结果显示在保证板坯加热质量的前提下,得到了板厚以及入炉温度与板坯所需加热时间的关系式,表明提高板坯入炉温度有利于提高加热效率,缩短板坯在加热炉内的加热时间,降低板坯氧化烧损量。     

海绵钛还原蒸馏反应器的选择

结合海绵钛生产实践，从尺寸、结构和材质3方面讨论了还原蒸馏反应器的选择原则。指出反应器长径比应保持在2：1左右，选用双法兰结构反应器有利于降低铁含量；国产ZG35Cr24Ni7SiN和ZG35Cr28Ni16适合于制作还原反应器。     

基于ProCAST软件的铝合金刹车盘零件离心铸造凝固过程温度场模拟

应用UG和ProCAST软件,对离心铸造过程中铝合金刹车盘及模具的三维温度场进行了数值模拟,模拟结果与实际情况基本一致,为工艺优化设计提供了参考。     

固定床气体氟化反应器内温度场及流场的数值模拟

以固定床气体氟化反应器(480mm×1100mm)为对象,通过合理简化,建立了反应器的数学模型,利用fluent软件对反应器内的温度场和流场进行了数值模拟。结果表明,现行固定床氟化反应器温度分布不均匀、梯度大,气体入口处附近有一低温区域;气体在各区域流速差异较大、流场分布不均匀,在反应器周边和进、出口端均存在气体的回流,在局部区域出现涡流中心或流动停滞区,形成氟化反应"死区",降低了氟化效率;料盘侧面易形成气体短路,造成HF气体浪费。实测温度和产品氧含量分析表明,模拟模型假设合理,模拟结果准确、可行,可为改善反应器结构提供新思路。     

磁性磨粒热压烧结过程的温度场模拟

针对以Fe粉和Al2O3粉为原材料的两相复合磁性磨粒这一研究对象,建立了磁性磨粒热压烧结过程的传热模型,通过计算机模拟方法对模具温度场进行分析,从而优化热压工艺。模拟结果表明:炉体的升温速率对模具的温度场影响较大,同时磨粒在模具中的位置不同其温度场分布也不同。综合磨粒的制备效率和实验设备的要求,本实验条件下应采用在低温区为10～15℃/min、高温区为5～10℃/min的升温速率,并将磨粒置于模具中的z5区域,以降低热压成形过程中磨粒的轴向温差,改善磨粒的物理力学性能。     

热连轧过程中温度场的模拟

考虑不同阶段各种因素对轧件温度的影响,采用有限差分法计算温度场,建立了带钢连轧生产过程轧件温度变化预报模型.其中,轧件应力应变采用Orowan公式计算,并引入迭代程序考虑轧件变形与温度变化间的相互影响.用此模型对某钢厂热轧板带生产过程中的温度场变化进行了解析计算,其预报值与实测值吻合较好.     

镁热法生产海绵钛还原熔池温度场的分析

建立了海绵钛生产还原过程的传热和流动模型,在数值模拟计算的基础上对还原过程的温度场进行了分析,得到的数值计算结果可以为海绵钛还原反应器强制传热提供理论指导。     

铝热连轧温度场模拟在MAC中的实现

通过Gleeble-1500热模拟机等温压缩试验研究了1235铝合金流变本构模型。在此基础上,建立铝板带热轧二维MSC.Marc有限元模型,对热连轧过程温度场进行了模拟仿真,并分析了热连轧过程中的温度场变化规律,为指导生产实践提供理论参考。     

Computer Simulation of Internal Thermal Field Change in Titanium Sponge Reactor

采用Fluent商用软件,对海绵钛生产环节中处于还原阶段的反应釜内部热场变化进行了计算机模拟,揭示了还原过程中反应釜内部热场变化的分布;结合反应釜内部热场变化分布的特点,提出了工艺及设备的改进方向.     

大型流态化焙烧炉温度场和应力场的仿真分析

利用有限元方法对大型流态化焙烧炉进行温度场和应力场的仿真分析,模拟得到大型流态化焙烧炉在实际工作状态下的热学和力学表现,为大型流态化焙烧炉设计及其结构优化提供理论参考。     

高温蓄热式加热炉内温度场的数值模拟

利用大型软件CFX4.4,建立了高温蓄热式加热炉内温度场和浓度场等的数学模型.通过确定合理的烧嘴布置方式及烧嘴倾斜角度,确保了加热炉内高温空气燃烧的加热效果.     

高温等离子体电磁场速度场温度场的模拟

采用涡量 -流函数法和κ -ε双方程湍流模型对不同工况条件下的高温等离子体的电磁场、速度场与温度场进行了数值模拟 ,从而对高温等离子体传输过程的规律有了全面的了解 ,为采用高温等离子体为热源的工业炉及设备的设计和最佳工艺操作提供了理论依据。     

Temperature Field for Improving Internal Quality of Stretched Round Billet

Based on the rigid-plastic theory, using a coupled thermomechanieal model, the stretching process of a cir-cular section billet is simulated by means of FEM software Deform-2D. Through the distribution of internal stress fields of stretched round billet, it is found that the shear stress field is the main factor to induce Mannesmann's effect. The simulation results show that a reasonable distribution of the temperature field may improve the internal quality of the circular section billet in the stretching process.     

步进梁式板坯加热炉内流场和温度场的数值模拟

运用流体力学计算软件（CFD）对某广步进梁式加热炉进行三维燃烧流场的数值模拟,获得该加热炉的速度、温度和浓度的分布规律。其结果为合理地组织燃烧,进一步提高钢坯加热质量,再优化炉型结构提供了参考依据。     

六流中间包温度场优化数值模拟研究

通过对六流连铸机不同结构中间包内钢液温度场的数值模拟,提出了采用导流隔墙的改进方案。这种导流隔墙的应用,有利于均匀钢液温度,促使夹杂物上浮。     

马钢圆坯结晶器水口改型流场和温度场的数值模拟

生产实践表明,直通式水口对钢水夹杂物上浮、结晶器液面钢水温度补偿,铸坯初生坯壳的形成等有一定的负面影响。利用CFX5．7．1数值模拟软件研究了采用原直通型水口和侧开孔型水口时结晶器内流场和温度场的分布情况,分析了不同流场和温度场对钢水夹杂物上浮、结晶器液面钢水温度补偿、结晶器液面波动以及对结晶器内初生坯壳的影响。结果表明,采用侧开孔型水口时结晶器内流场和温度场分布更为合理,直通型水口改为侧开孔水口可行。