【摘 要】
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本文采用数值模拟的方法研究氧气底吹炉二维多相流的工艺参数优化.基于ANSYS Fluent软件,采用VOF多相流模型和湍流Realizable k-ε模型,分别对熔池深度、气体喷吹流量、氧枪倾角、氧枪直径及氧枪间距的炉体切面进行了二维数值模拟.研究发现:熔体气含率、平均速度以及平均湍动能随着时间变化都会在一定范围内波动,稳定性较好.熔池深度在1.3～1.5m时,有利于熔池内部熔体的强化搅拌,加速传
【机 构】
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中南大学冶金与环境学院,长沙410083 中南大学中国有色金属工业清洁冶金工程研究中心,长沙410
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本文采用数值模拟的方法研究氧气底吹炉二维多相流的工艺参数优化.基于ANSYS Fluent软件,采用VOF多相流模型和湍流Realizable k-ε模型,分别对熔池深度、气体喷吹流量、氧枪倾角、氧枪直径及氧枪间距的炉体切面进行了二维数值模拟.研究发现:熔体气含率、平均速度以及平均湍动能随着时间变化都会在一定范围内波动,稳定性较好.熔池深度在1.3～1.5m时,有利于熔池内部熔体的强化搅拌,加速传质传热:在一定范围内,适当增加喷吹流量和氧枪喷吹角度,可以有效提高熔池气含率,使熔体运动更为剧烈;氧枪直径越小,熔池内平均流速越大,但是气含率却较小.直径范围在30～35mm,可以达到最佳的搅拌效果.随氧枪间距的增加,熔池内气含率、熔体平均速度和湍动能整体上呈现下降的趋势,氧枪间距最好在0.9～1.0m之间.
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