锌灰泵的设计与建模仿真分析

针对热镀锌除渣困难的问题,上海宝钢公司设计了锌灰泵,旨在改善除渣条件,减少热镀锌过程中锌渣对钢板表面质量的影响。简述了锌灰泵制造与使用的意义,对锌灰泵进行了理论分析,基于气液两相流和湍流模型理论作数学建模,采用VOF模型作数值模拟,并对仿真结果进行分析,验证了锌灰泵利用虹吸原理实现清除锌渣的过程;并分析了锌灰泵在工作过程中内部流场的分布,发现锌灰泵出口喷出锌液锌渣速度受通入氮气的质量流量和压力的影响:当通入氮气流量较小时,锌液锌渣的喷出质量流量合理且喷溅范围较小;当通入氮气压力很大时,由于加速度的影响,使得出口处以氮气为主,因而喷出的锌液锌渣质量非常少,能量损失很大。通过分析得到了合适的通入氮气的初始状态,验证了该设备的合理性和实用性。

锌灰泵的不同参数影响分析

锌灰泵工作过程中,影响锌灰泵抽取锌渣工作性能的因素很多,包括氮气入口的质量流量,氮气管插入锌液液面下的深度,氮气管管径等。为得到锌灰泵工作的最优参数,以氮气入口的质量流量为0.005kg/s时作为工作参数,分别改变氮气管插入锌液液面下的深度及氮气管管径,采用Fluent软件对锌灰泵进行仿真。从仿真结果得出,随着氮气管插入深度的增加,锌灰泵的抽取锌渣能力增强;在不同氮气管管径下,随着氮气管管径的增加或减小,锌灰泵锌液入口流速减小,锌灰泵抽取锌渣的能力也在降低。

基于相似性理论构建锌灰泵的水模拟实验装置

锌灰泵是目前钢材企业用于抽取热镀锌过程中所产生锌渣的重要元件,应用相似性理论从理论上对锌灰泵的工作过程进行分析,可以模拟实际生产过程,考虑影响锌灰泵工作性能的相关参数,利用因次分析法构建水模拟实验台,使用透明聚氯乙烯材料(PVC)建立锌灰泵水模拟实验台,通过相似性理论分析得出,水模拟实验台从理论上符合锌灰泵工作原理和工作过程,设计的水模拟实验台能够替代锌灰泵机组进行调节参数的实验,能够满足实验要求。

带钢表面锌灰产生的机理及控制措施

本文通过对连续热镀锌生产中带钢表面锌灰缺陷产生的机理进行分析与研究,得出了温度、稳定性、炉鼻子“烟囱效应”及震动是导致带钢表面粘附锌灰的主要原因的结论,并提出了有针对性的措施,在一定程度上有效减轻了带钢表面锌灰缺陷,提高了产品质量。