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文檔簡介
1、底吹感應(yīng)爐的吹煉工藝對感應(yīng)爐的吹煉效果、生產(chǎn)能力及鋼水質(zhì)量有直接影響。底吹技術(shù)從六十年代末開始發(fā)展,到現(xiàn)在技術(shù)已相當(dāng)成熟,但由于實際生產(chǎn)中具體設(shè)備情況和結(jié)構(gòu)參數(shù)的差異以及生產(chǎn)條件和冶煉品種的不同,需要達(dá)到的冶金效果也不同,論文就是在這樣的背景下組織展開的。
論文對100kg底吹中頻感應(yīng)爐內(nèi)流體的流動特性進(jìn)行無頂渣水力模型實驗研究,根據(jù)相似原理,主要考慮模型與原型的幾何相似和動力相似。用有機(jī)玻璃模擬感應(yīng)爐,用水模擬鋼液,相似比為
2、1:1。選用修正的弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)做為相似準(zhǔn)數(shù),以保證他們的動力相似。利用流場的示蹤顯示與顆粒圖像測速技術(shù)(PIV)測量水模型熔池內(nèi)流場的速度分布,水模實驗主要研究了底吹流量、熔池高度的變化以及不同的底吹元件類型對熔池內(nèi)流體的混勻時間和流動行為的影響。
通過對感應(yīng)爐的物理模擬和流場研究得到以下結(jié)論:
通過研究彌散型透氣磚的底吹射流行為可知,噴入熔池的氣體在透氣磚上方形成大量的彌散小氣泡,氣泡抽引周圍液體形成兩相流,氣相流在
3、豎直方向上速度變化不明顯,在水平方向上存在較大的速度梯度。當(dāng)兩相流到達(dá)熔池液面后,氣液分離,液體向四周擴(kuò)展,然后沿器壁向下運動,再被抽引進(jìn)入兩相流,這樣就在熔池內(nèi)形成循環(huán)流動,從而達(dá)到攪拌熔池的目的。
隨著熔池高度的增加,氣相流速度梯度變大,導(dǎo)致兩相流傾斜。增加底吹氣體流量可提高氣體帶給熔池的攪拌能,從而提高熔池的混勻速度。本實驗條件下的最佳熔池高度范圍為0.22~0.26m,底吹流量為0.48~0.56m3/h。
4、底吹元件的選擇和布置方式對熔池的射流行為有重要影響。彌散型透氣磚在熔池內(nèi)形成大量的彌散小氣泡;通過狹縫型透氣磚形成的氣泡直徑稍大,氣泡數(shù)量沒有彌散型透氣磚多,同樣也發(fā)生兩相流的傾斜,但熔池液面波動較大,從混勻時間上看,兩者對熔池的攪拌效果相當(dāng)。
氣體通過噴嘴型底吹元件在熔池內(nèi)形成非連續(xù)大氣泡,兩相流豎直向上運動到熔池表面,通過對流場的觀察在爐底容易形成死區(qū),單噴嘴偏心布置(0.5R)時流體在圓周方向可獲得切向流動,比中心布置形
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