侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动现象的数学和物理模拟

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论文说明：主要符号表

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第一章 绪论

1.1 AOD精炼工艺概述

1.1.1设备特点

1.1.2工艺过程

1.1.3AOD工艺过程的原理

1.1.4 AOD工艺的发展动态

1.1.5 AOD法精炼的效果

1.2AOD精炼过程数学模拟研究进展

1.2.1Asai和Szekely的不锈钢脱碳数学模型

1.2.2 Fruehan的脱碳动力学模型

1.2.3 DebRoy和Robertson的数学模型

1.2.4 Ohno和Nishida的数学模型

1.2.5 Tohge等的数学模型

1.2.6 Vercruyssen等的转炉不锈钢精炼数学模型

1.2.7魏季和等的数学模型

1.3纯侧吹AOD熔池流态的数学模拟

1.3.1Themelis射流轨迹方程

1.3.3余加耕等的研究

1.3.5Turkoglu等的研究

1.3.6朱苗勇等的研究

1.3.7Tilliander等的研究

1.4顶吹转炉熔池流态的数学模拟

1.4.1 Szekely等的研究

1.4.2李有章等的研究

1.4.3张家芸等的研究

1.5 AOD过程的物理模拟研究进展

1.5.1 Leach等的水模拟研究

1.5.2 Figueira和Szekely的水模拟研究

1.5.3 Aoki等的水模拟研究

1.5.4 Carlsson等的水模拟研究

1.5.5魏季和等的研究

1.5.6 Fabritius等的研究

1.5.7魏季和等对侧顶复吹AOD过程的水模拟研究

1.6结语

1.7本工作的研究目的和内容

第二章 侧吹用等截面喷枪内气流的特性参数及顶枪气流参数的验算

2.1等截面喷枪内气流特性参数的计算

2.1.1计算原理

2.1.2副枪气体出口参数的计算

2.1.3主枪气体出口参数的计算

2.1.4有关参数的确定

2.2 120tAOD炉及其模型用侧吹喷枪摩擦系数的确定

2.2.1模型用侧吹喷枪的P-Q曲线和摩擦系数的确定

2.2.2原型用侧吹喷枪的P-Q曲线和摩擦系数的确定

2.3 120tAOD炉及其模型用侧吹喷枪内气流特性及出口参数的计算结果

2.4 120 tAOD炉及其模型用顶枪气流参数的验算

2.5本章小结

第三章 侧顶复吹精炼过程中AOD转炉熔池内流体流动及混合特性的水模拟研究

3.1熔池内流体流动特性的水模拟研究

3.1.1实验装置

3.1.2实验原理

3.1.3实验方法

3.1.4实验条件

3.1.5实验结果

3.1.6结果分析及讨论

3.2熔池内流体混合特性的水模拟研究

3.2.1实验方法

3.2.2实验条件

3.2.3实验结果

3.2.4结果分析及讨论

3.3本章小结

第四章 侧顶复吹过程中AOD转炉侧吹气体射流反冲现象及炉衬蚀损研究

4.1 AOD转炉侧顶复吹过程中侧吹气体射流反冲现象研究

4.1.1实验方法

4.1.2实验条件

4.1.3实验结果

4.1.4结果分析及讨论

4.2 AOD转炉侧顶复吹过程中熔池内炉衬蚀损的研究

4.2.1实验方法

4.2.2实验条件

4.2.3实验结果

4.2.4结果分析及讨论

4.3本章小结

第五章 侧吹AOD转炉熔池内流体流动数学模拟的研究

5.1数学模型的建立

5.1.1基本假设

5.1.2控制方程

5.1.3紊流模型

5.1.4边界条件

5.1.5液相内气泡的直径

5.2计算方案

5.3计算结果

5.4结果分析及讨论

5.4.1熔池内气体搅拌和液体流动特征

5.4.2熔池内液体的速度场

5.4.3熔池内液体的紊流动能分布

5.4.4熔池内的含气率分布和双流体模型的适用性

5.4.5相邻两侧枪间夹角的影响

5.4.6侧枪支数的影响

5.4.7气泡尺寸的影响

5.5本章小结

第六章 侧顶复吹AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟

6.1顶吹转炉熔池内流体流动的数学模拟

6.1.1基本假设

6.1.2数学模型

6.1.3计算方案

6.1.4计算结果

6.2侧顶复吹AOD转炉熔池内流体的流场

6.2.1侧顶复吹AOD转炉熔池内流场的获得

6.2.2侧顶复吹AOD转炉熔池内流体的流场

6.2.3结果分析及讨论

6.3本章小结

第七章 研究结果的初步应用--120 t侧顶复吹AOD转炉炉壳的技术改造及工业性实验

7.1问题的提出和考虑

7.2 120 t侧项复吹AOD转炉炉壳改造方案的确定和实施

7.3工业性实验及效果

7.4本章小结

第八章 全文总结

参考文献

致谢

攻读博士学位期间公开发表的论文和获奖项目