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艾萨炉水模拟研究

艾萨炉水模拟研究

作者：张波昆明理工大学

学位级别：硕士

铜是重要的有色金属之一，在国民经济中占据了重要地位。随着科学技术的不断发展，铜冶炼部门对铜的冶炼强化过程要求越来越高，对于冶炼工艺的要求也越来越高。因此，了解和掌握铜熔体在反应熔池里的反应现象及冶炼过程中的各方面指标... 详细信息

铜是重要的有色金属之一，在国民经济中占据了重要地位。随着科学技术的不断发展，铜冶炼部门对铜的冶炼强化过程要求越来越高，对于冶炼工艺的要求也越来越高。因此，了解和掌握铜熔体在反应熔池里的反应现象及冶炼过程中的各方面指标就显得十分重要。目前国内铜的熔炼有闪速熔炼、诺兰达熔炼、奥斯麦特熔炼与艾萨熔炼以及我国自行研究发明的白银法熔炼等等。奥斯麦特熔炼与艾萨熔炼在提取冶金中具有广泛的应用，并且已经成功取得了商业化成果。由于奥斯麦特／艾萨法具有炉子尺寸比较紧凑，整体设备简单，工艺流程和操作不复杂，投资与操作费用相对低等等优点，是近年来国内及国外重要发展的熔池炉型。某公司引进的ISA炉就使我国的铜冶炼技术处在了世界的前列。由于ISA炉是我国新引进的炉型，因此国内对于ISA炉的冶炼过程，冶炼工艺及在炉内的反应模式的研究都十分有限。本实验针对ISA炉冶炼过程及特点，根据相似原理，计算出ISA炉水模拟模型及配套设施基本尺寸，制造出水模拟模型。实验中，观测气泡及循环流行为，分析四个反应区间内固-液-气的相互反应，并且通过电子探头及电导率仪测试示踪剂在铜熔体替代流体中的混合状态，应用visual 6等编程软件编制数据采集程序，转换来自电导率仪的电信号为数字信号，输入到计算机中，由此得到流体混合均匀的时间曲线图、喷溅量曲线图。通过改变喷吹强度及喷枪高度，测出不同气流状态下的混合均匀时间曲线，对比各个喷吹强度时的混合均匀时间，喷溅量，冲击深度等条件数据，得出最佳喷吹气量及喷吹强度。本实验按照1：10的相似比制造出ISA炉水模拟模型，通过测定熔池熔炼中的各个重要数据参数，结果发现喷吹高度为液面下3 cm处，喷吹气量为60 m／h，液面高度为170 mm时，其喷溅量、冲击深度及混合均匀时间为最佳，实验结果将对于提高ISA炉寿命，强化冶炼过程，节约能耗等方面都有较大的改善，为以后分析流体在熔池中的运动状态及数学模拟提供了先决条件，对强化ISA炉冶炼生产、优化工艺过程也提供了进一步的理论依据。

关键词：铜艾萨熔炼 ISA炉水模拟喷溅量边界条

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浇注系统截留夹杂的两相流水模拟研究

材料科学与工艺 1984年第4期 58-66页

作者：蒋烈光叶荣茂牛广源李庆春哈尔滨工业大学

人们对浇注系统的能量功能给以很大的注意,并往往以此作为设计浇注系统的一个重要指标。本文引入了浇注系统净化功能的概念,建议用特定的参数指标——截获系数E来相对评价浇注系统的净化功能。本文介绍了夹杂模拟物的制备和加入方法,对... 详细信息

人们对浇注系统的能量功能给以很大的注意,并往往以此作为设计浇注系统的一个重要指标。本文引入了浇注系统净化功能的概念,建议用特定的参数指标——截获系数E来相对评价浇注系统的净化功能。本文介绍了夹杂模拟物的制备和加入方法,对横浇道截留夹杂物进行了理论分析和两相流的水的模拟实验,使常用的工艺参数和截获系数E建立了初步的联系。文中提出了提高截获系数的工艺措施和浇注系统的结构。

关键词：横浇道净化功能浇注系统夹杂物两相流多相流水模拟

应用水模拟进行无涡流直喷式柴油机混合气形成的研究

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大连理工大学学报 1981年第2期 37-42页

作者：梁纶慧颜富纯大连工学院热动力研究室

本文根据相似理论，提供了一种用水模拟技术进行无涡流直喷式柴油机混合气形成的研究方法。通过模拟试验．研究燃烧室形状与喷油嘴结构的最佳配合，并用一般电影摄影机可将全部运动过程记录下来。文中着重介绍了五种燃烧室和两种油嘴... 详细信息

本文根据相似理论，提供了一种用水模拟技术进行无涡流直喷式柴油机混合气形成的研究方法。通过模拟试验．研究燃烧室形状与喷油嘴结构的最佳配合，并用一般电影摄影机可将全部运动过程记录下来。文中着重介绍了五种燃烧室和两种油嘴的配合情况及其结果的分析。本模型试验技术简易可行，直观性强，为研究柴油机油气混合机理提供了方便．

关键词：燃烧室燃油喷射油嘴模拟试验油线热风炉直喷式柴油机混合气形成涡流涡旋流动流体流动水模拟

采用水模拟进行浸入式水口到结晶器的钢水流分析

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国外耐火材料 2000年第3期25卷 38-40页

作者：桂明玺

采用水模拟和计算机模拟的流动分析,研究了浸入式水口流出孔及内面底部形状对钢水流的影响,并对两种方法的分析结果进行了比较。

关键词：水模拟计算机模拟浸入式水口结晶器钢水流

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电弧炉埋入式喷吹熔池搅拌水模拟优化研究

工业加热 2019年第1期48卷 49-53页

作者：唐天平朱荣魏光升田博涵北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 高端金属材料特种熔炼与制备北京市重点实验室北京100083

通过水模拟实验研究不同实验方案下熔池混匀时间及流场分布情况,重点探究了两支埋入式喷枪在不同喷吹流量、布置方式、垂直角大小、垂直高度时对电弧炉熔池的搅拌效果,从而确定出最佳的埋入式喷枪安装方式,为现场生产提供了理论指导。

关键词：电弧炉水模拟搅拌

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承德100t顶吹脱磷钢包流场特性研究

工程科学学报 2016年第S1期38卷 61-69页

作者：刘福海朱荣王启刚白瑞国北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京科技大学高端金属材料特种熔炼与制备北京市重点实验室北京100083 河北钢铁集团承德钢铁集团有限公司承德067002

利用水力学模型及数值模拟软件研究了倾角式顶吹单孔氧枪对脱磷钢包内熔池流场所造成的影响,并且研究了倾角角度分别为39°、41°、43°、45°和17°的单孔氧枪对熔池的搅拌效果和冲击特性.研究表明:适当的倾斜角有利与熔池脱磷反应的进... 详细信息

利用水力学模型及数值模拟软件研究了倾角式顶吹单孔氧枪对脱磷钢包内熔池流场所造成的影响,并且研究了倾角角度分别为39°、41°、43°、45°和17°的单孔氧枪对熔池的搅拌效果和冲击特性.研究表明:适当的倾斜角有利与熔池脱磷反应的进行,过大及过小的倾斜角会分别减小冲击深度及冲击直径导致熔池脱磷速率降低.当采用43°顶吹氧枪喷头喷吹时,冲击深度及冲击面积适中,熔池混匀时间及死区体积最小,钢液的平均流动速度最大,有利于促进钢包脱磷过程磷元素的扩散,从而提高脱磷效率.工业试验结果表明,43°脱磷氧枪具有更好熔池搅拌能力,在提高脱磷效果的同时降低了冶炼过程中的钢铁料消耗.

关键词：钢包顶吹氧枪脱磷水模拟数值模拟

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艾萨炉水模拟气量与混合均匀时间研究

云南冶金 2007年第4期36卷 31-33,41页

作者：张波史谊峰杨晓琴张邦琪施哲昆明理工大学云南昆明650093 云南铜业股份有限公司云南昆明650051

利用相似原理,通过水模拟研究艾萨炉熔池搅动情况,分析比较气量喷吹气量与混合均匀时间关系,推导一般规律,为进一步提高产能、降低消耗、提高炉壁寿命和自动控制水平提供理论依据。

关键词：铜熔池熔炼艾萨炉水模拟

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用水模拟模型实现电炉排烟系统的最佳设计

建筑热能通风空调 1984年第2期 41-44页

作者： J.吕盖德 ,M.米勒

炼钢电炉生产时在车间内引起相当大的污染,因此,需提供适当的排烟方法。同时,当污染物最后排入大气时,也会对周围环境造成很大危害。目前有关工作区废气和悬浮颗粒物的立法要求拥有电炉的企业限制

关键词：排烟量最佳设计吊车最优设计排烟系统模化试验工业炉窑电炉热烟气水模拟

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改善多流中间包均匀性研究

工程科学学报 2014年第S1期36卷 213-217页

作者：谢文新包燕平王敏张立强李睿北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京科技大学国家板带生产先进装备工程技术研究中心北京100083

采用水模型的方法,以一个七机七流中间包为原型,建立1∶2.5的水模型系统,对多流中间包各流的均匀性进行了分析.结果表明:多流中间包在无控流装置下,不能保证各流的均匀性,各流差异性极大;原型中间包各流均匀性较差,且死区比例高,达到45.... 详细信息

采用水模型的方法,以一个七机七流中间包为原型,建立1∶2.5的水模型系统,对多流中间包各流的均匀性进行了分析.结果表明:多流中间包在无控流装置下,不能保证各流的均匀性,各流差异性极大;原型中间包各流均匀性较差,且死区比例高,达到45.5%;控流装置的重要性依次为U型挡墙>稳流器>梯形挡墙;优化后各流均匀性良好,死区比例由原来45.5%降低到平均23.1%,在现场应用取得很好效果.

关键词：连铸中间包水模拟流场均匀性