現(xiàn)如今鋼鐵生產(chǎn)過程中,降低鋼中硫含量,生產(chǎn)高潔凈度鋼的關(guān)鍵工序之一是鐵水預(yù)處理工藝,KR機(jī)械攪拌在鐵水預(yù)處理過程中被大量應(yīng)用。在當(dāng)前,有關(guān)鐵水預(yù)處理工藝KR機(jī)械攪拌方面的研究,還僅僅局限在少量的工業(yè)試驗(yàn)和水模實(shí)驗(yàn)研究,而數(shù)值研究較少。在數(shù)值研究方面,也鮮有考慮鐵水自由液面的影響,對脫硫劑顆粒軌跡的追蹤更是沒有。因此,本文基于Fluent商用軟件,采用滑移網(wǎng)格技術(shù)、VOF模型及DPM模型對KR法攪拌槽內(nèi)的流場和脫硫劑顆粒運(yùn)動進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了流場特性和顆粒運(yùn)動規(guī)律,探究了不同結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對鐵水?dāng)嚢璧挠绊?為鐵水預(yù)處理工藝實(shí)際生產(chǎn)提供參考。本文首先討論了湍流模型、網(wǎng)格數(shù)以及收斂步長對計算結(jié)果的影響,確定了適合于本研究的相關(guān)參數(shù),并與水模實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比驗(yàn)證,證明了數(shù)值模擬的可行性。根據(jù)仿真結(jié)果,發(fā)現(xiàn)并解釋了攪拌初期中心自由液面上涌和回落的現(xiàn)象,觀察到速度從攪拌頭中部以水平方向往外傳遞,受壁面作用形成上下兩股渦流。然后研究了不同結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對攪拌流場和脫硫劑顆粒軌跡的影響,得出常規(guī)三葉比常規(guī)四葉槳的攪拌效果更好,側(cè)傾槳葉比常規(guī)槳葉攪拌效果更好的結(jié)論;提高攪拌轉(zhuǎn)速有利于KR鐵水?dāng)嚢枳饔?1... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究技術(shù)進(jìn)展與現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究目的及主要內(nèi)容
2. 鐵水?dāng)嚢璧臄?shù)值研究方法及模型
    2.1 FLUENT軟件介紹
    2.2 控制方程和數(shù)學(xué)模型
3. 攪拌數(shù)值模擬的基礎(chǔ)研究及對比驗(yàn)證
    3.1 攪拌槽結(jié)構(gòu)及邊界條件
    3.2 槳葉區(qū)網(wǎng)格處理方法
    3.3 湍流模型的影響
    3.4 網(wǎng)格數(shù)量的影響
    3.5 收斂步長的影響
    3.6 水模實(shí)驗(yàn)對比驗(yàn)證
4. 不同結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對攪拌流場的影響
    4.1 攪拌流場特性
    4.2 不同攪拌槳形式下攪拌流場的變化
    4.3 不同轉(zhuǎn)速下攪拌流場的變化
    4.4 不同攪拌槳沉深下攪拌流場變化
5. 不同結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對脫硫顆粒軌跡的影響
    5.1 脫硫顆粒運(yùn)動軌跡
    5.2 攪拌槳形式對脫硫劑顆粒軌跡的影響
    5.3 攪拌槳轉(zhuǎn)速對脫硫劑顆粒軌跡的作用
    5.4 攪拌槳沉深對脫硫劑顆粒軌跡的作用
6. 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
附錄 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3485987