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电磁驱动旋流结合氩气喷吹排除离心中间包钢液夹杂物的研究
  • 项目名称:电磁驱动旋流结合氩气喷吹排除离心中间包钢液夹杂物的研究
  • 项目类别:联合基金项目
  • 批准号:50474085
  • 申请代码:E0414
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2005-01-01-2007-12-31
  • 项目负责人:李宝宽
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:东北大学
  • 批准年度:2004
中文摘要:

结合电磁驱动旋流和氩气喷吹两种有效的排除钢中夹杂物的方法,发挥两者相乘的优势,更加高效和彻底地去除钢液中非金属夹杂物。研究内容是将旋转磁场作用于一端为圆筒形的中间包以驱动钢液做旋转运动,利用旋转向心力促使夹杂物向涡心聚集,同时,在涡流中心的底部喷吹氩气,因而气泡与夹杂物在旋流涡心处相互碰撞、合并和吸附的机会大大增加,然后随不断膨胀的氩气泡移向表面渣层,可望增加夹杂物的排除率。为增强分离夹杂物的向

结论摘要:

结合电磁驱动旋流和氩气喷吹两种有效的排除钢中非金属夹杂物的方法,发挥两者相乘的优势,更加高效和彻底地去除钢液中非金属夹杂物。具体做法是将旋转磁场作用于一端为圆筒形的中间包以驱动钢液做旋转运动,利用旋转向心力促使夹杂物向涡心聚集,同时,在涡流中心的底部喷吹氩气.本工作利用物理模型实验和数值分析方法研究了离心式中间包内流场和浓度场。优化设计了几何结构参数。掌握了弯水口注流增强旋流强度的作用,结果表明弯水口注流对旋流强度的贡献率超过15%。本研究利用ANSYS软件分析旋转磁场导致的感应电流和电磁力的分布特征,优化线圈缠线方式和铜壁厚度。发展大涡模拟方法研究流场结构,掌握了离心中间包内涡系组成和旋流分布。同时,对底吹氩气的特征及作用也有更加深入地认识,发现偏心喷吹氩气的去除夹杂物效果比中心喷吹情况更好。并确定施加的旋转磁场强度应该保证气泡在钢液内上升过程中能旋转一周以上。上述研究结果可以应用到离心式中间包的设计与生产操作中。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 15
  • 1
  • 0
  • 2
  • 0
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