【摘要】：頂吹浸沒熔煉技術(shù)是熔池熔煉技術(shù)中的一種,其冶煉的特點(diǎn)是從爐體頂部插入噴槍,讓噴槍的底部浸沒在熔渣層內(nèi),冶煉過程中所需的空氣或富氧空氣從噴槍中快速的噴吹進(jìn)入。噴吹進(jìn)入熔池的氣體形成氣泡,在氣泡運(yùn)動的過程中影響熔體的流動,熔體的流動也會影響氣泡的運(yùn)動,兩者相互影響,使熔池內(nèi)的熔體處于劇烈的攪動狀態(tài),強(qiáng)化熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)速率。本課題以云南某廠的頂吹浸沒熔煉爐為原型,建立幾何相似比為1：10的模型探索研究噴槍中的旋流器對噴吹過程中對流體流動行為的影響,采用數(shù)值模擬和水模擬結(jié)合的方法,通過改變旋流器的葉片數(shù)、旋流器角度、旋流器長度、旋流器在噴槍中的位置和噴槍插入深度,研究不同參數(shù)變量對噴吹過程中爐內(nèi)氣泡的行為、攪拌混勻時(shí)間和流體流動行為的影響。在物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上,應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬不同參數(shù)的旋流器對噴吹過程中旋流作用產(chǎn)生的影響,和水模擬試驗(yàn)進(jìn)行對比驗(yàn)證。試驗(yàn)研究的結(jié)果表明,內(nèi)置有旋流器的噴槍在噴吹過程中對氣泡的生成和流體的流動行為有顯著的影響。和空槍噴吹時(shí)相比,旋流噴吹時(shí)的流體流動行為有明顯不同,同時(shí)死區(qū)存在的區(qū)域也會減少。噴槍的插入深度對熔池內(nèi)小氣泡量的多少起決定性的作用,噴槍插入越深,熔池內(nèi)小氣泡的量就越多、攪拌混勻時(shí)間縮短、氣柱的長度變長,但噴槍插入過深以后,熔池會產(chǎn)生劇烈的震動,噴濺也會很強(qiáng)烈,所以選擇合適的噴槍插入深度是很重要的。通過試驗(yàn)研究,得到最佳攪拌效果時(shí)的旋流器片數(shù)、角度、長度、在噴槍中的位置和噴槍插入深度,對比實(shí)際冶煉中采集的數(shù)據(jù),試驗(yàn)研究的結(jié)論得到很好的驗(yàn)證,達(dá)到了模擬試驗(yàn)預(yù)期的目的。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF801

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 婁文濤;張邦琪;施哲;;艾薩爐水模型內(nèi)氣泡運(yùn)動的模擬[J];中國有色冶金;2010年01期

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本文編號：2632874