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文档简介

1、RH精炼过程循环流场模拟分析 RH真空循环是以真空室钢液与钢包钢液循环流动来实现，由于RH 循环流量缺陷和生产工艺不完善等问题，这些问题制约了RH 的效率提高。应用N-S 方程和双方程模型对RH 炉外精炼真空室钢液和钢包内钢液开展数值模拟，ANSYS 模拟分析循环流量及气体流量和RH 混均情况。基于180 t RH 的参数分析钢液流动的三维数学模型模拟，并且分析影响循环流量的因素。掌握RH 流动规律为工程技术改良提供参考。 RH 真空循环脱气法由RuhrstahlHuttenwerkeAG 公司和Heraeus AG 公司共同研发。RH 技术的进步也驱动着高级别钢材的迅猛发展。在RH炉外精炼过

2、程中钢液循环流动的效率直接影响真空精炼生产能力及产品质量。所以真空技术网(http:/)认为专业技术人员对RH 循环流场流动做了大量的技术攻关，为RH 炉外精炼技术的发展奠定的扎实根底。但是研究方法大多以冷态水模实验并且循环流场开展粗线条描述，很难把握RH 炉外精炼钢液循环流动的整体循环流动。 本文是通过模拟以某厂180tRH 精炼设备为研究对象。应用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法，以商业软件ANSYS 通过ICDM 开展网格划分后，通过FLUENT 软件模拟循环流场。应用CFD 软件计算流体流动问题，本文将讨论RH 循环流量及循环流场

3、的影响，通过数值模拟方法分析影响RH 流动情况与操作参数的关系，为更好的提高效率优化工艺参数起到重要作用。 1、数学模型的建立 (1)真空室内钢液为自由液面，各处壁面无滑移。 (2)流动过程为等温及泡状流动，真空室液面高度恒定不变。 (3)气泡上浮的浮力是驱动钢液循环流动的主要驱动力，应用VOF 模型。 2、结论 (1)本文建立RH 精炼循环流动模型，可以模拟RH 循环流动气- 液两相流动行为，为预报RH 循环流动效果奠定根底。 (2)模拟结果显示RH 循环流动在钢包内没有死区分布，但是在钢包液面处及吸嘴壁外区域循环流动为弱势区。 (3)上升管吸嘴处吹入氩气流量逐渐减小存在“穿不透”现象，氩气不能吹到上升管中心处位置，但氩气泡受热膨胀产生的浮力才是最主要循环的源动力 (4)模拟分析RH 不同吹氩流量时真空室顶部与钢包底部区域流场结果显示，吹入氩气流量增大，混均效果越加显著及一次循环时间越少，钢液流体动力越为剧烈。 (5)通过数值模拟分析RH 循环情况在真空

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