RH真空精煉環(huán)流管參數(shù)對循環(huán)流動影響的模擬研究.pdf

1、RH真空精煉裝置的環(huán)流管參數(shù)直接影響了RH精煉過程鋼液的流動和冶煉的效率，因此對環(huán)流管參數(shù)的研究和分析具有很高的學(xué)術(shù)價值和實(shí)際意義。同時，采用CFD軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬，物理模擬和水模型實(shí)驗(yàn)，具有其自身的優(yōu)勢：省力，省時，省錢。
　　 本文主要利用CFD軟件FLUENT對RH水模型進(jìn)行流場模擬，研究和分析環(huán)流管參數(shù)(直徑、插入深度，插入位置和間距等)對裝置內(nèi)水的流動狀態(tài)和環(huán)流量的影響。利用FLUENT前處理軟件G

2、AMBIT對RH精煉裝置(真空室、鋼包和上升管)進(jìn)行三維建模，并且進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)學(xué)和物理模擬的相關(guān)知識，確定計(jì)算的數(shù)學(xué)模型和邊界條件，用FLNENT對流場形態(tài)進(jìn)行模擬，然后用得到的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)水模型相對照，并加以討論。
　　 模擬結(jié)果表明，對特定真空室，存在一個最優(yōu)化環(huán)流管直徑，在此環(huán)流管直徑下，流體流速明顯增加，循環(huán)流量增大，這有利于RH裝置內(nèi)的混合、脫碳和脫氣；環(huán)流管偏心插入鋼包時，在真空室底部、真空室及

3、鋼包鋼液表面的下降管處發(fā)現(xiàn)較大的漩渦，但對循環(huán)流量影響較??；減小環(huán)流管間距，真空室左側(cè)壁面的回流增強(qiáng)，循環(huán)流量減??；減小環(huán)流管插入深度，循環(huán)流量增大。在RH設(shè)備設(shè)計(jì)中，在不發(fā)生鋼渣卷混的前提下，盡量減小環(huán)流管插入深度或增大環(huán)流管間距可提高鋼液循環(huán)流量。
　　 上述模擬結(jié)果，可以定性確定環(huán)流管參數(shù)對鋼液流動形態(tài)和環(huán)流量的影響，對實(shí)際生產(chǎn)操作中進(jìn)一步提高冶煉效率具有一定參考價值。但同時還應(yīng)看到，本研究僅單獨(dú)考慮環(huán)流管參數(shù)對循環(huán)流動的