电弧炉氧枪搅拌特性及熔池混匀效果的试验研究

采用1∶10水模型对100t电弧炉炉壁氧枪搅拌特性和熔池混匀效果进行了试验研究。研究了炉壁氧枪水平角、垂直角、气体流量及氧枪布置等对熔池各区域搅拌效果和混匀时间的影响。试验结果表明,相对于垂直角而言,水平角对熔池各区域的流动和混匀有更为显著的影响。熔池混匀时间随气体流量的增大而减小,但气体流量增大会导致熔池喷溅量增大,且熔池液体对炉底的冲刷增强。对比两种不同的氧枪布置方案,采用原型分布且氧枪水平角为10°时,整个熔池具有最好的混匀效果。

低枪位下氧枪射流对熔池作用的冷态实验研究

采用水力学模型进行了低枪位下顶吹射流对熔池作用的冷态实验,研究了枪位、气体流量、氧枪喷头类型等因素对冲击深度、喷溅量和熔池混匀时间等的影响。实验结果发现,喷孔倾角增大时,射流冲击深度减小,熔池喷溅量较少,混匀时间相对较短。氧枪喷孔倾角为13°和17°时,其最小混匀时间对应枪位为60mm,冲击深度比为32%～50%;而氧枪喷孔倾角为24°时,其最小混匀时间对应枪位为90mm,冲击深度比为21%～27%。

顶吹射流对熔池作用效果的等温实验研究

采用1∶10水力学模型对100 t氧气顶吹转炉进行了等温实验研究。用正交实验方案,研究了氧枪喷头类型、枪位和气体流量等因素对冲击深度、喷溅量及熔池混匀时间的影响。研究结果表明,增加喷孔倾角、提高枪位及减小气体流量均可导致冲击深度变浅。射流倾角减小、枪位提高、气体流量增大均会引起熔池喷溅量增加。当喷孔倾角为24°,枪位≤135 mm,气体流量为22 Nm3/h时,熔池具有最短的混匀时间。根据相似原理可知,实际转炉条件下,适当增加氧枪喷孔倾角,枪位≤1.35 m,气体流量控制在18 000 Nm3/h左右,有利于减少熔池喷溅,增强熔池搅拌效果,缩短熔池混匀时间。

转炉熔池搅拌效果的影响因素

采用1∶10水力学模型对100t氧气顶吹转炉进行了实验研究。通过多点测量的方法,研究了枪位,喷头类型和炉型对混匀时间的影响。结果表明,熔池搅拌效果最好的区域是熔池表面,其次是熔池底部中心和熔池侧壁底部,搅拌效果最差的是熔池环流中心附近。20°氧枪对应的熔池整体搅拌效果最好。在熔池液面处采用圆弧形的炉壁结构能够改善熔池搅拌效果,缩短混匀时间。

如何实现普及普惠与竞赛选拔共存——“青少年机器人教育”分论坛

8月17日下午，“青少年机器人教育”分论坛邀请到了8位高校、中小学校长、科技教师和机器人教育企业代表出席活动并发言。论坛由北京理工大学机电学院副院长陈军和北京市海淀教师进修学校信息与技术中心副主任钟建业主持。

氧气顶吹转炉三维流场数值模拟

采用数值模拟软件Fluent对100t氧气顶吹转炉三维流场进行数值模拟。通过模拟结果讨论了炉内不同时期气相速度分布、熔池液面冲击形貌和速度分布以及熔池内部不同深度处速度分布情况。研究结果发现,顶吹转炉中熔池液面凹坑处液体具有较大的速度,而在熔池凹坑外部区域速度降低至很小。不同熔池深度处,熔池液体速度随熔池深度的增加衰减较大。熔池内部搅拌弱区位于熔池中心底部和炉壁底部区域。

转炉局域传质和混匀效果

采用冷态转炉对转炉熔池局域流动和传质效果进行了研究.选用不同氧枪喷头、枪位和熔池形状进行实验,通过测量熔池各区域的电导率值来研究熔池局域传质和混匀效果.根据实验结果,分析了各因素对熔池传质、死区分布、混匀时间及熔池速度均匀性等的影响.研究结果发现:标准熔池(径深比为3.1)中,熔池死区主要位于熔池底部侧壁和环流中心处;浅型熔池(径深比为5.2)中,熔池死区主要位于熔池侧壁.适当增加氧枪喷孔倾角和熔池径深比,有利于增大熔池环流半径,改善熔池内部流动,减小熔池内部死区.