不同强磁场条件对渣金界面反应速率的影响

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作者 李炎华 苏志坚 赫冀成 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1606-1608,共3页

为了考察强磁场对渣金界面反应各步骤及总体反应速率的影响,研究了Al-Cu合金与质量配比为w(MgF2):w(CaF2):w(LiF):w(ZrF4)=1.7:1:1.5:9.3的四元熔渣发生的置换反应在不同强磁场条件下的反应速率.研究发现施加无梯度强磁场时,渣金界面反... 为了考察强磁场对渣金界面反应各步骤及总体反应速率的影响,研究了Al-Cu合金与质量配比为w(MgF2):w(CaF2):w(LiF):w(ZrF4)=1.7:1:1.5:9.3的四元熔渣发生的置换反应在不同强磁场条件下的反应速率.研究发现施加无梯度强磁场时,渣金界面反应速率在micro-MHD效应影响下加快;在梯度磁场下,反应界面受到梯度强磁场引发的磁化力以及micro-MHD效应的影响,从而导致化学反应速率发生变化.研究表明通过强磁场可以对渣金界面反应速率进行有效控制. 展开更多

关键词 强磁场 磁场梯度 渣金界面 置换反应 反应速率

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吹氩连铸结晶器内渣金界面乳化行为的试验研究 被引量：3

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作者 熊永涛 姚毓超 +2 位作者 刘中秋 谢广烁 李宝宽 《炼钢》 CAS 北大核心 2022年第6期22-28,共7页

降低连铸结晶器渣金界面乳化程度对减少卷渣、提高铸坯质量至关重要。为了揭示乳化行为的形成机理及乳化的流型结构,采用水模型试验研究了吹氩连铸结晶器内渣金界面的乳化行为,分析了结晶器断面尺寸、拉速、吹氩量和水口插入深度对渣层... 降低连铸结晶器渣金界面乳化程度对减少卷渣、提高铸坯质量至关重要。为了揭示乳化行为的形成机理及乳化的流型结构,采用水模型试验研究了吹氩连铸结晶器内渣金界面的乳化行为,分析了结晶器断面尺寸、拉速、吹氩量和水口插入深度对渣层乳化行为的影响。结果发现:渣相中氩气泡及液滴的停留以及渣金界面剧烈波动都会促进乳化现象的产生。乳化完全后会出现光滑分层流、絮状分层流和絮状波动乳化流三种流型结构。通过分析渣层厚度和液面波动,发现减小结晶器断面尺寸、增加拉速、提高吹氩量和降低水口插入深度均会加剧渣金界面的乳化。 展开更多

关键词 连铸结晶器 渣金界面 乳化 流型结构 水模型试验

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板坯连铸结晶器内渣/金界面非稳态波动行为 被引量：4

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作者 刘中秋 齐凤升 +1 位作者 李宝宽 姜茂发 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1733-1737,共5页

采用VOF法对板坯连铸结晶器内渣/金界面的非稳态波动行为进行研究,使用几何重建方案模拟连铸结晶器内渣/金界面的运动形态.分析了拉速、水口插入深度和倾角对连铸结晶器内渣/金界面波动的影响.结果表明,在浇注初期,渣/金界面的波动幅度... 采用VOF法对板坯连铸结晶器内渣/金界面的非稳态波动行为进行研究,使用几何重建方案模拟连铸结晶器内渣/金界面的运动形态.分析了拉速、水口插入深度和倾角对连铸结晶器内渣/金界面波动的影响.结果表明,在浇注初期,渣/金界面的波动幅度较小;随着时间的发展,渣/金界面的波动幅度不断增大;达到动态稳定后水口附近的渣/金界面会出现不规则的锯齿状波动.漩涡的不稳定性是造成渣/金界面锯齿状波动的原因.随着拉速的增大,渣/金界面波动加剧;随着水口插入深度和倾角增大,渣/金界面波动减弱. 展开更多

关键词 连铸结晶器 非稳态 VOF法 渣/金界面 波动

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上升气泡对钢渣界面行为的影响 被引量：1

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作者 刘勇 程树森 刘童 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期75-84,共10页

钢水与炉渣之间的界面接触面积是影响化学反应效率的关键因素之一。通过搭建水-油体系物理模型,结合图像处理技术,重现气泡穿越渣-金界面现象,研究气泡大小、渣层密度、黏度及界面张力对气泡携带金属量及渣-金界面面积的影响。结果发现... 钢水与炉渣之间的界面接触面积是影响化学反应效率的关键因素之一。通过搭建水-油体系物理模型,结合图像处理技术,重现气泡穿越渣-金界面现象,研究气泡大小、渣层密度、黏度及界面张力对气泡携带金属量及渣-金界面面积的影响。结果发现,气泡尺寸增加,气泡夹带金属液滴体积及体积增长速率均增大,气泡初始直径从5 mm增大到15 mm及25 mm时,夹带量分别增加733.33%及3611.11%。随着炉渣黏度增加和密度减少,夹带量增加,但在所研究的炉渣厚度范围内对其影响程度低。气泡穿越过程引起渣-金界面面积的变化是关注的重点。值得注意的是,渣-金界面面积随气泡尺寸增加呈先增加后减少的趋势,气泡直径从5 mm增大到15 mm及25 mm时,界面面积分别增加312.97%及113.44%。当气泡尺寸为15 mm时,油相密度由0.76 kg/m^(3)增加到0.84 kg/m^(3),界面面积增长率增加67.44%;黏度由8.9 mPa·s增加到193.5 mPa·s,界面面积增长率减少31.39%。另外,通过数值模拟表明油表面张力、水表面张力或者水-油界面张力由0.03 N/m增加至0.06 N/m,液-液界面面积最大值分别增加2.96%、减少6.05%及减少9.14%,影响程度从高到低分别为,油-空气、水-空气及水-油界面张力。结合钢液二次精炼,选择合适的底吹气量和炉渣物性参数对精炼效率有重要作用,但由于试验材料物性参数的限制,未来建议通过数值模拟的手段,进行单参数对夹带量与渣-金界面面积的影响程度分析,提供更有效的现场指导。 展开更多

关键词 物理模型 数值模拟 渣-金界面 上升气泡 夹带体积 界面面积

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熔融Sn—S/ZnCl_2-NaCl体系界面脱硫反应动力学的阻抗分析 被引量：1

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作者 王淑兰 李光强 隋智通 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期521-525,共5页

本文用交流阻抗方法研究了熔融Sn—S／ZnCl2-NaCl体系界面脱硫反应动力学过程，得到了该体系的阻抗响应图.通过用Randles等效电路，将所得的阻抗响应用非线性最小二乘法拟和，得到了Sn—S／ZnCl2-NaCl体系界面脱硫反应动力学的参数，溶... 本文用交流阻抗方法研究了熔融Sn—S／ZnCl2-NaCl体系界面脱硫反应动力学过程，得到了该体系的阻抗响应图.通过用Randles等效电路，将所得的阻抗响应用非线性最小二乘法拟和，得到了Sn—S／ZnCl2-NaCl体系界面脱硫反应动力学的参数，溶液电阻Re,界面反应电荷传递电阻Rct，双电层电容Cd及界面脱硫反应的速率常数Kf. 展开更多

关键词 交流阻抗法 电荷传递电阻 渣金界面反应 脱硫

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融熔Cu-S/CaO-SiO_2-Al_2O_3体系界面脱硫反应动力学的阻抗分析 被引量：1

6

作者 王淑兰 李光强 +1 位作者 王庚华 隋智通 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期150-154,共5页

用交流阻抗法研究了融熔ＣｕＳ／ＣａＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３体系界面脱硫反应动力学，得到了该体系的阻抗响应图。通过用Ｒａｎｄｌｅｓ等效电路，并将所得的阻抗用非线性最小二乘法拟合，获得ＣｕＳ／ＣａＯＳｉＯ２Ａｌ２... 用交流阻抗法研究了融熔ＣｕＳ／ＣａＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３体系界面脱硫反应动力学，得到了该体系的阻抗响应图。通过用Ｒａｎｄｌｅｓ等效电路，并将所得的阻抗用非线性最小二乘法拟合，获得ＣｕＳ／ＣａＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３体系界面脱硫反应动力学的参数，如熔渣电阻Ｒｅ，电极反应电荷传递电阻Ｒｃｔ，电极双电层电容Ｃｄｌ及脱硫反应速率常数ｋｆ等。 展开更多

关键词 交流阻抗法 渣金界面 脱硫反应 动力学 冶金

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渣-金界面气泡夹带行为数值物理模拟 被引量：2

7

作者 周小宾 赵占山 +2 位作者 汪万行 徐建国 岳强 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1523-1532,共10页

利用物理模拟和数值模拟研究气泡和熔渣不同物性参数对气泡在渣-金界面夹带量的影响。研究结果表明,影响气泡夹带量和渣-金界面面积的主要因素是气泡直径,其次是渣层密度,渣黏度和界面张力对气泡夹带影响相对较小。气泡初始直径由10 mm... 利用物理模拟和数值模拟研究气泡和熔渣不同物性参数对气泡在渣-金界面夹带量的影响。研究结果表明,影响气泡夹带量和渣-金界面面积的主要因素是气泡直径,其次是渣层密度,渣黏度和界面张力对气泡夹带影响相对较小。气泡初始直径由10 mm增大到16 mm,气泡夹带量增大了7.41倍,渣-金界面面积增量最大值增大3.67倍。渣层密度由2000 kg/m^(3)增大到5000 kg/m^(3),气泡夹带量增大了62.3%,渣-金界面面积最大值增大了13.1%。渣-金界面张力和黏度增大,气泡夹带量和渣-金界面面积均降低。渣-金界面张力从0.65 N/m增大到1.10 N/m,气泡夹带量减小了30.6%,渣-金界面面积最大值减小6.4%。渣层黏度由0.05 Pa·s增大到2.0 Pa·s时,气泡夹带量降低18.4%,渣-金界面面积最大值减小10.2%。 展开更多

关键词 渣-金界面 气泡夹带 界面张力 数值模拟 物理模拟

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液-液流动边界层传质系数的实验研究

8

作者 李明明 李强 +1 位作者 李琳 邹宗树 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期673-676,680,共5页

为了研究冶金反应器内渣-金界面的传质,设计了研究液-液流动边界层传质实验.实验在保证油-水界面稳定的情况下,研究了苯甲酸钠示踪物质在油-水界面的传质现象.通过改变水流量Q（0.44~1.60m3/h）,利用电导率仪测量苯甲酸钠示踪物质在水... 为了研究冶金反应器内渣-金界面的传质,设计了研究液-液流动边界层传质实验.实验在保证油-水界面稳定的情况下,研究了苯甲酸钠示踪物质在油-水界面的传质现象.通过改变水流量Q（0.44~1.60m3/h）,利用电导率仪测量苯甲酸钠示踪物质在水中的浓度变化,实验确定了液-液界面流动边界层传质系数的准数方程式,并尝试性地给出了液体黏度以及表面张力与传质系数之间的准数关系式.实验结果与液体流过平板边界层的传质过程作了比较讨论. 展开更多

关键词 渣-金界面 边界层传质 传质系数 准数关系式 水模型

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基于吉布斯自由能最小化原理的转炉提钒动力学研究

9

作者 周振宇 唐萍 《中国金属通报》 2020年第23期18-19,共2页

钒高回收率和半钢高碳含量是转炉铁水提钒冶炼的两大目标,合理的过程温度控制是同时实现这两个目标的关键,这就需要明确铁水和炉渣成分的变化规律。本文以吉布斯自由能最小化原理为基础建立了转炉吹氧提钒过程动力学模型,渣金反应界面... 钒高回收率和半钢高碳含量是转炉铁水提钒冶炼的两大目标,合理的过程温度控制是同时实现这两个目标的关键,这就需要明确铁水和炉渣成分的变化规律。本文以吉布斯自由能最小化原理为基础建立了转炉吹氧提钒过程动力学模型,渣金反应界面各元素竞争性氧化反应之间氧的分配更为合理,以攀钢200t提钒转炉为基础,计算了铁水成分并和冶炼实际值进行了比较,二者吻合度较好,说明所建立的模型具有较好的可靠性。 展开更多

关键词 转炉提钒 动力学模型 吉布斯自由能最小化 渣-金界面

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连铸坯拉速对结晶器卷渣现象的影响 被引量：12

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作者 李向龙 冯胜强 +3 位作者 张志霄 武光君 张佩 屈天鹏 《连铸》 2022年第2期100-108,共9页

高拉速连铸具有高效、低成本的特点,是未来连铸的发展方向。以常规板坯结晶器为研究对象,采用大涡模拟方法对结晶器内的卷渣现象深入分析。结果表明,在连铸坯拉速较低的情况下,结晶器流场较为稳定,钢液冲击速度较小,上返流速度较小,界... 高拉速连铸具有高效、低成本的特点,是未来连铸的发展方向。以常规板坯结晶器为研究对象,采用大涡模拟方法对结晶器内的卷渣现象深入分析。结果表明,在连铸坯拉速较低的情况下,结晶器流场较为稳定,钢液冲击速度较小,上返流速度较小,界面波动幅度不大。在高拉速的情况下,钢液冲击速度增加,渣金界面速度及卷渣数量明显提高。通过界面最大速度分析,建立了一个临界卷渣速度的计算准则,发现不同拉速情况下的临界卷渣速度是不一样的,造成这种现象的原因在于卷渣机理的不同。本模型对控制常规板坯高拉速连铸生产具有一定指导意义。 展开更多

关键词 结晶器 拉速 卷渣 渣金界面 连铸

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电磁搅拌对液态夹杂物聚并及去除行为的影响规律 被引量：8

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作者 李向龙 孙群 +1 位作者 屈天鹏 王德永 《连铸》 2023年第1期10-17,30,共9页

高拉速连铸具有高效、低成本的特点,是未来连铸的发展方向。以常规板坯结晶器为研究对象,基于大涡模拟理论及欧拉-拉格朗日方法,对CSP结晶器内的多相流动及夹杂物碰撞聚并及去除行为展开深入分析。结果表明,电磁搅拌加剧了钢液在结晶器... 高拉速连铸具有高效、低成本的特点,是未来连铸的发展方向。以常规板坯结晶器为研究对象,基于大涡模拟理论及欧拉-拉格朗日方法,对CSP结晶器内的多相流动及夹杂物碰撞聚并及去除行为展开深入分析。结果表明,电磁搅拌加剧了钢液在结晶器中的湍流强度,并促使更多夹杂物聚并上浮至渣金界面。并且,由于水平方向流速较大,钢液射流被限制在了电磁搅拌区域,显著降低了钢液射流深度,有利于夹杂物上浮。此外,由于电磁力的存在加剧了渣金界面波动,容易造成卷渣,因此,电磁搅拌对夹杂物的去除影响是双向的,既会提升内生夹杂物去除率,也会增加外来夹杂物的卷入风险。本模型对控制CSP结晶器连铸过程具有一定指导意义。 展开更多

关键词 电磁搅拌 夹杂物 卷渣 渣金界面 连铸

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