RH真空精炼过程的气液两相流动及脱氢行为研究

发布时间：2022-01-25 19:49

　　随着我国经济建设的快速发展以及对钢材品种和质量的要求日益苛刻,炉外精炼已成为现代钢铁生产工艺中必不可少的重要工序。RH真空精炼法由于其强大的处理功能和优异的精炼效果被广泛地运用于炉外精炼过程中。RH真空精炼过程是一个涉及传热、传质、化学反应和多相流动的复杂冶金过程。为了充分地发挥RH的精炼效果,降低生产成本,必须对RH真空精炼过程中的气液流动行为和影响因素进行深入系统地研究。本文以某厂210t机械真空RH精炼装置为原型,建立了与RH精炼装置原型1:5比例的水模型,模拟研究了RH精炼过程中流体的流动行为及不同工艺参数对RH精炼过程的影响。物理模拟研究结果表明,当水模型装置内的流场稳定后,装置内的气液两相会维持固有方式进行循环流动。气液两相的流动行为主要受到吹气流量、浸渍管浸入深度和真空度等工艺参数的影响。增大吹气流量、浸入深度和真空室液面高度均有利于增加液体的循环流量,提高混合效果,从而缩短混匀时间。利用ANSYS-CFX商业软件模拟研究了各相间力及其不同组合方式对RH精炼装置内气液两相流动行为的影响。数值模拟研究结果表明,曳力是RH流场模拟的核心相间力,对钢液循环流量的影响最大。虚拟质... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

炉外精炼法Figure1.1Methodsofsecondaryrefining

1 绪 论空室开始被抽真空。随着真空室内真空度的减少，/下降管流入真空室内。当真空室内真空度达到所气会被从各吹氩小管吹入上升管内。由于浮力的作液中迅速上浮，直至浮出真空室钢液面而被抽出。由于受到氩气泡的驱动作用会不断流向真空室，而作用则会经下降管流回钢包。以此类推，钢液在上实现了循环流动。

图 2.1 RH 水模型装置Figure2 .1 RH water model.3 动力相似① 液体流量相似为了保证模型与原型的动力相似，只需要保证与弗鲁德数准数相等即可。管内径 L 为几何特征参数，下降管处的弗鲁德数可表示为：Fr = 2 ， 表示重力加速度，m2/s；而特征速度 可表示为：=4 2， 为液相的循环流量，m3/s；根据水模型原型在下降管处的 Fr 相等可 2 m= 2 p中，下标 m，p 分别代表模型和原型。因此，由公式（2.4）和公式（2.5型和原型液体流量的关系，如下公式：

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3609104