电极填充比对电渣重熔过程影响的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS求得稳定电渣重熔过程电极、渣池和钢锭系统电磁场和焦耳热场分布,并通过计算流体力学软件FLUENT模拟分析了耦合电磁场和焦耳热场的三维电渣重熔过程电极填充比0.3~0.7对电渣重熔系统温度场、速度场和电磁场的影响。结果表明,随着电极填充比的增加,速度最大值和湍动能最大值逐渐增加,但变化速率随填充比增加而下降;填充比0.3和0.5之间的最大湍动能差值约为填充比0.5和0.7之间湍动能的2倍;温度最大值随填充比不是单调变化的。     

双级串联电渣重熔系统电磁场和焦耳热场研究

以双级串联电渣重熔工艺中电极、渣池和钢锭为研究对象,建立了三维谐波电磁场数学模型,分析了其磁场、电磁力、电流密度和焦耳热功率密度分布.结果表明:对于双电极电渣重熔系统,临近效应占据主导,这和单电极电渣重熔系统集肤效应占主导完全不同.电流密度主要集中在渣内上半部分及两对电极的内侧,并且只有总电流的1/5～1/4流经钢锭;焦耳热的最大值出现在渣中及电极底部内侧.参数研究还发现:当频率大于等于35Hz时,在电极内部电流密度趋向线性分布;当电极侵入深度增大或渣层的厚度减小时,渣池中焦耳热的最大值增大.     

双排料步进梁式加热炉壁面发射率对钢坯温度均匀性影响

加热炉能耗占钢铁企业总能耗的15%～20%,占轧钢过程能耗的70%,具有很大的研究价值。基于计算流体力学方法建立数学模型,研究双排料步进式加热炉中钢坯的加热过程,通过对比模拟结果与黑匣子数据,验证模型的可行性。根据炉内钢坯沿炉长方向各热通量的变化,研究了炉壁各区域和炉膛发射率对钢坯加热过程的影响。结果表明,提高炉壁发射率对钢坯平均温度影响较小,但对钢坯温差有显著影响;而壁面发射率由0.75提高到0.95时,钢坯的最佳驻炉时间可减少5%～12%;相比于一加段和均热段,烟气预热段、预热段和第2加热段壁面发射率的增加对钢坯加热过程影响更大。综合考虑经济成本和生产效率,现场可以通过在烟气预热段、预热段、第2加热段炉壁应用发射率为0.85的涂层,以增强炉内辐射换热,提升钢坯加热质量。研究结果为加热炉实际生产提供了理论依据。     

吹氩连铸结晶器内渣眼形成的水模型实验

针对连铸结晶器吹氩工艺,通过改变拉速、吹气量、渣厚等参数,对结晶器上表面渣眼的形成进行了水模型实验研究.发现了两个典型的渣眼分布:水口附近和窄边附近.结果表明:拉速增大,结晶器窄边渣眼逐渐增大,水口附近渣眼逐渐减小,渣眼总面积逐渐增大;吹气量增加,结晶器窄边渣眼逐渐减小,水口附近渣眼逐渐变大,渣眼总面积先减小后增大;渣层厚度增加,结晶器窄边和水口附近渣眼都不断减小.     

叶片角对径向膨胀机性能的影响

膨胀机转子的叶片角分布对其流动特性有很大影响,膨胀机在运行过程中,根据工况选择合适的叶片角,可以有效提高整体性能,改善各流动参数在膨胀机中的分布情况,减少流动损失,扩大工作范围.本文利用CFD软件对膨胀机转子模型进行了三维数值模拟与分析,对转子前后缘叶片角多参数模拟.研究表明:当转子前缘叶片角偏大或者偏小时,叶片前缘与...     

大型电渣炉短网邻近钢结构感应升温的研究

大型钢锭电渣重熔中电流达数万安培,在电渣炉附近空间会形成一个强大的交变磁场,磁场内的钢铁构件,甚至混凝土中的钢筋都要产生涡流发热,即增加了网路的电能损耗,又有损于结构件的强度.本文建立了大型电渣炉短网邻近钢结构的电磁场与温度场的耦合数学模型,并考虑了不同操作电流对钢体构件温度的影响.结果表明:在钢结构内,距离导电横臂距...     

全幅二段电磁制动连铸复合钢坯的模拟研究

根据电磁连铸生产复合钢板的工艺原理,建立了一个数学模型来分析该工艺过程结晶器内两种异质钢液流动及分布特征。采用低Reynolds数湍流模型计算湍流参数,并以虚拟凝固壳来代替实际的凝固计算。根据对模拟结果的分析,提出了采用全幅二段恒稳磁场控制流动的方法。与文献中的实验结果对比证明了模型的可靠性。     

离心通风机内部压力场和流场的分析

本文应用计算流体力学软件FLUENT对4-73№10D离心式通风机内部的三维气体流动进行了数值模拟分析,重点分析了各个部分的压强和速度分布.     

磁力吸附电加热器升温曲线实验研究

目前为解决液压站冬季冷启动问题普遍采用管式电加热,但这种直接加热方式存在诸多弊端,为此提出一种新磁力吸附电加热器。通过实验研究与理论分析,表明该设备具有加热均匀、可操作性强、可有效提高液压油使用寿命等优点,并计算了其在冬季特定条件下的加热时间。     

中间包底部吹气过程去除夹杂物效果的模拟研究

采用数值模拟手段,结合水模型实验模拟,研究了中间包底部吹气过程对中间包内流场及夹杂物传输行为的影响.结果表明,在吹气条件下中间包采用挡墙控制有利于改善中间包流场,促进夹杂物上浮在实验条件下双板斜孔挡墙控制去除夹杂物效果优于堰-坝挡墙控制形式.