冶金过程中的气液两相流模拟

冶金过程是一个涉及高温、多相流动和复杂物理变化及化学反应的多个反应单元体串联和并联的冶炼过程。目前由于单元反应器现场条件的复杂性和测量观测手段的限制,数值模拟和物理模拟相结合的研究方法已成为重现和解析其物理现象及传输机理不可或缺的手段。在洁净钢的冶炼中,由于气相的参与,形成了复杂多变的气液两相流,对反应器内的传输行为产生重要影响。两相流模拟的核心在相界面上,相间动量传递模型和相间作用力模型的精确性是准确预报不同两相流体系中气相分布的关键。本文综述了冶金过程中基于Euler体系模拟气液两相流动的几种基本模型,以及相间作用力模型和湍流模型。总结了不同冶金过程和反应器内(转炉炼钢、电炉炼钢、精炼、中间包、结晶器)气液两相流动传输行为数值和物理模拟的应用和发展趋势。     

含Ti超低碳钢浸入式水口结瘤研究

对某钢厂含钛超低碳钢连铸过程所用结晶器浸入式水口结瘤问题进行了研究,采用XRF、SEM-EDS等方法分别对水口上部内壁和底部出口处结瘤物的成分、物相进行了分析,利用Factsage热力学软件计算了造成结瘤的夹杂物析出条件。研究结果表明:水口上部内壁的结瘤物主要为Al_2O_3夹杂物和冷钢,并且结瘤物存在明显的分层现象;水口底部出口堵塞是由于上部内壁结瘤物在钢液冲刷下吸附在底部出口,进而引起冷钢堆积造成的,并由此提出一个"结瘤-冲刷-堆积-堵塞"的水口堵塞模型来描述这个过程。