本科毕业论文－RH精炼钢液流动的模拟研究.doc

本科毕业论文 题目： RH精炼钢液流动的模拟研究 学 院: 材冶学院 专 业: 冶金工程 学 号: 0805126043 学生姓名: 指导教师: 日 期: 2011-05-20 摘 要 RH真空精炼是目前钢铁生产中普遍使用的精炼手段。自第一台RH精炼装置于1959年问世至今，RH精炼技术获得了广泛应用和迅速发展。已由原先的单纯脱气扩展为还能脱除碳、氧、硫和夹杂以及升温、调整成分等多种功能的精炼技,在众多的炉外精炼方法中占据了主导地位。 从宏观上说，RH精炼反应的关键性限制环节在于钢液的循环流动，它直接影响单位时间内真空精炼效率和精炼的终点成分。因此前人对钢液循环流动进行了大量的研究工作，得到了影响循环流动的一些因素和提高循环流量的一些措施，为真空精炼的发展作出了贡献。但是对处理过程中钢液的整体循环流动形态始终没有很好的研究结果，人们只有借助冷态水模实验的观察结果对整体流动形态进行了粗线条地描述，无法准确地把握钢液整体循环流动对真空精炼的综合影响。本文通过建立真空精炼过程中钢液循环流动的全过程数学模型和物理模型，给出了钢液整体循环流动形态，通过模拟探讨了影响钢液循环流动的因素和提高循环流动的途径。 关键词: RH精炼； 钢液流动； 数学模拟； 物理模拟； 影响因素； 提高途径 目 录 1 绪论..........................................................................................................................1 1.1 RH精炼功能的发展……………………………...……………………………1 1.2 RH精炼的工艺原理……………………………...……………………………2 1.3 RH精炼的工艺特点………………………………...…………………………2 1.4 RH精炼的冶金功能……………………………...……………………………3 1.4.1 脱碳………………………………....……………………………………3 1.4.2 脱氧…………………………………........... ........………………………4 1.4.3 脱硫………………………………………....................…………………4 1.4.4 去夹杂…………………………………………........... ........... ........……6 1.5 RH精炼技术的发展…………………………………………………………7 1.5.1 RH吹氧技术的展………………………………………....………………7 1.5.2 RH喷粉技术发展…………………………………………………………7 2 RH精炼过程中钢液流动的数学模拟研究…………………………..……………9 2.1 模型的基本假设………………………………………………….......………9 2.1.1 控制方程……………………………………………………............……9 2.1.2 湍流模型……………………………………………………..........……10 2.1.3 边界条件……………………………………………………..........……11 2.2 RH钢包内钢液流动的二维数学拟…………………………………….……11 2.3 RH钢包内钢液流动的三维数学拟………………………………….………12 2.4 RH精炼过程吹氩对钢液流动的数值拟………………………………….…13 2.4.1 钢液整体流动的数值模拟…………………………........... ..............…13 2.4.2 吹氩流量和真空度对钢液流动行为的响……………........………………14 2.4.3 吹氩流量和真空度对钢液循环流量的响……………………..………14 2.4.4 吹氩喷嘴排布对钢液流量行为的影响………………………............……15 2.4.5 吹氩喷嘴排布时对钢液循环流量的影响………………..……………16 2.4.6 结论…………………………………………………..................………17 3 RH精炼过程中钢液流动的物理模拟研究………………................……………18 3．1 RH精炼装置物理模型的建立及参数的测定………...……………………18 3.1.1 物理模型的立……………………………………..……………………18 3.1.2 参数的测定…………………………………………......…………