试谈钢包金属芯线喂入钢程CFD数值模拟及工艺优化题目

论文导读：，钙铁线直径为12mm~15mm时熔化速度比较合适。关键词：包芯线论文钢包吹氩论文喂线论文CFD论文均匀分布论文本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-6Abstract6-10第1章绪论10-20

1.1课题的探讨背景10-112钢包吹氩

摘要：钢铁是国民经济进展的支柱产业，冶金、电力、造船、压力容器等现代工业的快速进展及其复杂的工作服役环境，对钢中硫、氧等成份的含量以及其他微合金元素的制约要求及其苛刻。钢包吹氩喂线技术通过将线型的钙、稀土、铝或其它微量元素喂入钢包，能有效实现钢液脱硫、脱氧净化处理及微合金成分制约，一直被广泛运用于钢包炉外精炼工序中。但由于金属芯线喂入钢包后与钢液的接触对流换热行为及其复杂，芯线熔化时间一直难以精确计算，亟待解决吹氩产生的气液两相流动耦合作用下包芯线喂入钢包后的收得率和动力搅拌混匀不足。本论文以某厂160t钢包底吹氩喂线工艺为探讨对象，在FLUENT软件平台上建立了包芯线喂入气化与钢包吹氩气-液两相非稳态CFD模型，深入探讨了芯线喂入位置、气化临界深度和吹氩速度等参数对喂入金属在钢液中含量及其分布均匀性的影响规律。为解决金属包芯线喂入钢包历程中的瞬态温度场求解不足，考虑包芯线与流动钢液的动态接触换热边界，通过MSC.MARC二次开发建模，对芯线内各点温度进行了跟踪模拟，探讨包芯线表层包覆带钢厚度和包芯线直径等对临界熔化时间的影响规律，为包芯线规格优选及喂线工艺参数优化提供论述依据。模拟浅析结果表明：氩气进入钢包后钢液流场形成环流，对钢液起到搅拌作用，能够有效推动金属线气体在钢液中的均化分布，当吹氩流量为8m3/h时，金属气体分布最好，均化分布时间约需要450s。喂入速度为2.5m/s、喂入深度为3m时，钢液中气体体积分数大于0.05%已经达到95%，满足脱硫、脱氧等钙处理对钙含量及其分布的要求。包芯线深入3m时，金属气体的收得率最大。钙芯线温度场模拟结果表明：钙铁线与钢液接触瞬间，芯线表面所触及的部分钢液被急速冷却至750℃，低于钢的熔点而形成厚度约为4mm的钢壳，随着热量向内传导，钙芯首先达到气化温度，而后钢带才完全熔化。钢带厚度增加0.1mm，钙铁线熔化的时间增加0.1s。结合流场浅析等到，钙铁线直径为12mm~15mm时熔化速度比较合适。关键词：包芯线论文钢包吹氩论文喂线论文CFD论文均匀分布论文
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Abstract6-10
第1章 绪论10-20

1.1 课题的探讨背景10-11

1.2 钢包吹氩工艺探讨近况概述11-13

1.2.1 LF 精炼介绍11-12

1.2.2 LF 精炼的主要工艺内容12

1.2.3 钢包吹氩工艺探讨近况12-13

1.3 喂线工艺技术探讨近况概述13-17

1.3.1 喂线工艺介绍13-15

1.3.2 金属芯线类型及结构15

1.3.3 金属芯线进入钢包中的温度场探讨近况15-17

1.4 选题的作用及主要探讨内容17-20

1.4.1 选题作用17

1.4.2 主要探讨内容17-20

第2章 钢包吹氩喂线工艺论述概述20-31

2.1 氩气在炉外精炼历程中的作用20-25

2.

1.1 氩气的性质和钢包吹氩的基础知识20-23

2.

1.2 氩气气泡形成历程23-24

2.

1.3 气力提升泵的原理24-25

2.2 氩气在精炼历程中对钢液流场特点的影响因素25-28

2.1 吹氩搅拌与产生的搅拌功率的定量联系25-26

2.2 混匀的概念和混匀的方式26-27

2.3 影响钢液混匀的因素27-28

2.3 喂线28-30

2.3.1 炼钢常用包芯线的工艺要求28

2.3.2 喂线历程中常见的故障和处理28-29

2.3.3 喂线点位置的确定29

2.3.4 喂线深度和速度的计算29-30

2.4 本章小结30-31

第3章 钢包吹氩喂线历程 CFD 建模与流场浅析31-45

3.1 FLUENT 软件功能及特点概述31-35

3.

1.1 FLUENT 多相湍流模型31-32

3.

1.2 多相流运动的模拟策略32

3.

1.3 湍流模型32-35

3.2 钢包吹氩喂线模型35-38
3.

2.1 模型假设35-37

3.

2.2 温度影响37-38

3.3 模型网格划分38-39

3.4 流场模拟结果浅析39-43

3.5 本章小结43-45

第4章 钢包吹氩喂线结果浅析45-67

4.1 金属气体均匀分布时间45-51

4.2 金属线深度对分布影响51-论文导读：1-82致谢82-83作者介绍83上一页12
56

4.3 喂入速度对金属芯线气体分布影响56-60

4.4 包芯线喂入位置对气体分布影响60-61

4.5 吹氩速度对金属气体分布影响61-65

4.6 本章小结65-67

第5章 喂线历程温度场建模67-77

5.1 钙线喂入数值计算67-68

5.2 温度场建模68-71

5.3 结果浅析71-76

5.

3.1 包芯线熔化时间及钢壳的形成73-74

5.

3.2 钢带厚度对包芯线熔化时间影响74-75

5.

3.3 包芯线直径对熔化时间的影响75-76

5.4 本章小结76-77
结论77-79
参考文献79-81
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果81-82
致谢82-83
作者介绍83