热风炉冷风分布计算机模拟

应用紊流三维数学模型模拟内燃式热风炉内冷风在格子砖柱中的分布，讨论了加设不同宽度不同布置的导流板对气流分布的影响，寻求改善其分布的途径。

双辊薄带连铸熔池内钢液流动的混合行为

采用数值模拟的方法研究了双辊薄带连铸熔池内钢液的传输行为,分析了采用V形布流系统时熔池内钢液的流动状态和混合特性.计算了熔池自由表面处的湍流动能大小和流体停留时间分布.结果表明,钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固.侧封板处钢液更新速度加快,液面波动加强,有利于防止液面结壳.

连铸中间包内陶瓷过滤器优化设计的水力学模拟实验研究

介绍了大型板坯连铸机中间包冰力学模型的实验研究。根据相似原理，用水模拟钢水在中间包内的流动特征。通过改变三重堰间距、高度和陶瓷过滤器的设计参数，测定停留时间分布曲线，分析了影响中间包内流体流动的因素。该模型的实验结果对生产实际具有指导意义。

氧气顶吹转炉中的两相流流动

氧气顶吹转炉中的二次燃烧现象是一个非常复杂的现象 ,在本文中提出了两个三维数学模型去解释这个过程中的传输现象。第一个模型处理单相流 ,第二个模型把泡沫渣和炉气作为两个分离相来考虑。双方程湍流模型用于处理流体的湍流性能 ,本文作了一些简单的假设 ,利用这个模型预示了气体浓度和气体浓度脉动 ,这个模型同样预报了炉气的流动方式、温度场和湍流火焰形状。本文还讨论了二次喷嘴角度对二次燃烧的影响。

双辊薄带连铸侧封板热应力模拟及试验研究

采用有限元法模拟了双辊薄带连铸带钢工艺中侧封板的三维温度场和热应力.通过对侧封板的温度和应力的耦合数据模拟,得到在薄带连铸过程中侧封板的温度和应力分布规律,结合试验分析了造成侧封板破损的主要原因.

首钢中间包优化设计(Ⅱ)

应用湍流流动的数学模型研究了首钢中间包内钢液的流动与混合 ,该模型包括求解三维湍流的N S方程和K ε双方程模型 对首钢第二炼钢厂现有中间包的流场和停留时间作了模拟与分析 ,并预报了在不同位置加设不同高度的堰坝后中间包内钢液的流动状态及停留时间 结果表明 :如果二重堰的设置不当 。

近终型连铸中间包内流体流动的数学模拟

为了描述近终型连铸中间包及铸口包内流体流动的规律，本文根据３维Ｎ－Ｓ方程及Ｋ－ε双方程湍流模型模拟计算了中间包及铸口包内钢液的流动状态．分析了隔墙对钢液流动状态的影响，由于隔墙的存在使靠近倾斜包底钢液的流速增大．

用改进的CSA法计算多元固溶体混合熵(英文)

:CSA法在估算多元固溶体的混合熵方面 ,有比CVM法计算简单的优点 所以 ,CSA法特别适合于利用实验数据优化计算多元合金体系的相图 采用相同的能量参数及结构 ,比较了用蒙特卡罗 (MC)法、CVM法及CSA法计算的结果 ,由此可知 ,由于CSA法引入了 1个参数 ,增强了实用性 ,计算得到的Cu Au相图与用蒙特卡罗 (MC)

多元多相化学反应平衡组成的计算

本文讨论了用非化学计量法计算多元多相体系化学反应平衡组成问题时的优点,并用此法编制成计算多元多相体系化学反应平衡的通用程序,此程序可以解决由气体物质、凝聚相物质及熔体相组成的体系内各组分在平衡时化学组成问题,对于冶金、热处理、无机化学工业等都具有普遍应用意义。应用本程序对一些工业实例进行了计算,其结果与联邦德国阿亨工业大学的无机热化学数据库、中国科学院化工冶金研究所无机热化学数据库及加拿大 FACT 热力学数据库的计算结果相吻合。

H在Mg(0001)表面吸附、解离和扩散的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理方法,同时结合Nudged Elastic Band方法,系统研究了H2分子和H原子在Mg(0001)表面的吸附过程.给出了H2分子的解离路径和势垒,结果表明H2分子的吸附过程中仅存在物理吸附;在给出H原子在Mg(0001)表面的吸附势能面的基础上,进一步研究了H原子在Mg(0001)表面及体内的扩散过程.计算发现,Mg(0001)slab存在表面效应,且对H原子的表面扩散影响较明显.在此基础上,通过比较解离、扩散和放氢环节的激活能数据,为H2分子的解离和氢化物的放氢过程是速控步骤这一结论提供了理论支持.

渣金间外加直流电场无污染脱氧

采用一种新的无污染脱氧方法-渣金间外加直流电场脱氧法,通过在钢液与Al2O3-CaO-MgO熔渣体系间施加稳定的直流电场,进行了钢液的脱氧实验.实验过程在钼丝炉中完成,控制实验温度为1550℃,外加稳定电流2A时,50min后,钢样的全氧含量从1.25×10-4降至3.58×10-5;外加稳定电压2V时,40min后,钢样的全氧含量从1.475×10-4降到了2.23×10-5.实验结果表明,采用此方法对钢液中的溶解氧具有良好的脱除效果.

双辊薄带连铸布流系统的模拟优化研究

采用数学模拟的方法研究了不同结构布流系统对双辊薄带连铸熔池内流体流动状态的影响,优化设计了新型的布流系统。同时根据Fr和Re准数相似的原则,建立了双辊薄带连铸机的1∶1水模型,分析了不同连铸操作参数对液面波动的影响。结果表明,新型布流系统可使钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固。

连铸中间包内湍流控制器控流过程的数值模拟

采用ANSYS-CFX软件,针对宝钢4#连铸机中间包结构和操作工艺参数,进行了流动与传热耦合过程的三维数值模拟,并用水力学模拟进行验证。分析比较了无任何控流装置和有控流装置下的钢水流动以及RTD曲线,结果表明:设置湍流控制器可以使中间包内钢水流动死区减少,活塞区增大,更有利于夹杂物的去除。

Al-Cu合金水平单向凝固组织预测及实验观察

使用有限元耦合元胞自动机模型预测水平单向凝固实验中Al-4.5%Cu(质量分数)合金试样的温度场和微观凝固组织。晶体形核和枝晶生长动力学模型分别采用Rappaz连续形核模型和Kurz-Giovanola-Trivedi(KGT)模型简化形式,基于纯扩散条件,采用KGT模型简化公式计算生长参数。结果显示:数值模拟可以较准确地预测柱状晶向等轴晶转变(CET)位置和等轴晶晶粒尺寸,但因模拟未考虑晶核的运动,激冷等轴晶区的模拟有较大偏差。模拟和实验结果都证明过热度显著影响Al-Cu合金的凝固组织,过热度低于20℃条件下可以获得全等轴晶组织,否则会出现柱状晶;过热度50℃以上的试样CET位置几乎不发生变化。

双辊薄带连铸过程数值模拟

针对双辊薄带连铸过程,使用了耦合湍流流动和凝固传热的三维数学模型,模拟计算了使用楔型布流系统浇注时,连铸熔池内钢水的流动形态和凝固情况。结果表明,楔型布流系统可使钢水在熔池内合理分布,有利于均匀凝固。

宝钢1930板坯连铸异钢种连浇的水模实验研究

对宝钢连铸一分厂 60t中间包进行了 1∶3水模实验 ,主要研究非稳态条件下拉速、余钢量对不同钢种连浇时交接部长度的影响 ,以利于改进现场的操作。

Mo-ZrO_2金属陶瓷耐蚀性能与组成的关系

用金属Mo粉和ZrO2粉,在1600℃下烧结制备了Mo摩尔百分数分别为60%、50%和40%的3种Mo-ZrO2金属陶瓷试样.在Ar保护气氛下,分别用1550℃的IF钢和CaO-Al2O3-MgO预熔渣将3种试样侵蚀2h.用SEM分别比较了试样在钢液和熔渣侵蚀后断口形貌的变化,用EDS分析了钢液侵蚀后试样的边缘处、距边缘0.25,0.5和1mm处的元素组成.结果表明,Mo含量为40%的试样耐钢液侵蚀能力最强,随着Mo含量的增多,金属陶瓷耐钢液侵蚀性能逐渐减弱;Mo含量为60%的试样耐熔渣侵蚀性能较好,随着Mo含量的减少,金属陶瓷耐熔渣侵蚀性能逐渐减弱.

钢渣掺入料对矿渣水泥性能的影响

按照不同钢渣掺比制作了混凝土样块,测定了不同钢渣掺比和不同养护条件下混凝土样块的抗压强度以及浸出pH值,研究了不同钢渣掺比下混凝土样块的抗压强度与水化反应的关系和机理.实验结果表明:20%钢渣掺比为最佳掺比,而超过30%掺比之后的混凝土抗压强度逐渐下降;混凝土样块在去离子水中的浸出pH值随钢渣的掺比和混凝土样块碳化时间的不同而变化,主要原因是钢渣含有一定量的低铁铝相.

热风炉蓄热室内气流分布的计算机模拟研究

应用紊流三维数学模型对内燃式热风炉内冷风在蓄热室中的分布进行了研究 ,模拟发现其分布极不均匀 ,大大地降低了热风炉的蓄热能力。通过计算机模拟寻求改善其分布的途径。同时把模拟结果应用到了生产实际中 ,实践证明该研究成果有显著的经济效益。

钢锭凝固过程中温度场和流场的数值模拟研究

运用商业软件Procast对25 t钢锭凝固过程的流场和温度场进行了数值模拟。钢锭凝固过程的温度分布云图和冷却曲线显示了钢锭凝固过程的一般规律,为预测缩孔、缩松情况提供了参考依据。分析冷却速率曲线和钢液流动情况可知,考虑钢液流动对传热的影响十分重要。