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预热窑内铬矿球团预热过程的三维数值模拟分析
1
作者 杨璐尧 杨景军 +2 位作者 李石磊 谭瑞松 王海娟 《铁合金》 2025年第3期21-27,65,共8页
介绍了对铬铁合金冶炼过程中的工艺设备——预热窑进行了三维数值模拟分析。基于多孔介质理论和双温方程,依据实际工业生产的工艺参数构建模型,并进行了验证。通过对现有预热窑模型内气体的流场分布及球团和气体的温度分布云图进行分析... 介绍了对铬铁合金冶炼过程中的工艺设备——预热窑进行了三维数值模拟分析。基于多孔介质理论和双温方程,依据实际工业生产的工艺参数构建模型,并进行了验证。通过对现有预热窑模型内气体的流场分布及球团和气体的温度分布云图进行分析,发现高温气体以12.5 m/s的速度吹入窑内时,受物料阻力的影响,窑内大部分区域气体速度约为1 m/s。当进气温度为533 K时,预热完成时,预热窑高温区域内的球团温度在510~533 K之间,两个高温区域交汇的区域的球团温度约为420~510 K,预热窑的底部以及上部靠近窑壁的区域球团温度为410~420 K。气体温度场分布与球团温度场分布类似,且整体温度略高于球团。采用两种方案对预热窑结构进行优化,结果表明:在预热窑内三通管的竖管上增设一排小风口不仅可以提高预热窑内低温区域的温度,而且预热窑内的热量利用效率也有所提升,且其结构易于改造,节约成本,优化效果最好。 展开更多
关键词 预热窑 铬矿球团 气固换热 双温方程
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矿热炉内电热转化过程影响因素分析及电弧弧长预测
2
作者 解传明 郭吉 +3 位作者 云彦军 李世辉 苏文宝 邹林乔 《铁合金》 2025年第3期41-50,共10页
矿热炉是一种以电弧热作为主要热源的埋弧电炉,原料入炉后将会自上而下经过升温反应过程形成产品。现有的操控方式大多依托于电流、电阻等表观电气参数。分析炉内不同工况对表观电气参数的作用机制,明晰炉内电弧运行状态有利于提高现有... 矿热炉是一种以电弧热作为主要热源的埋弧电炉,原料入炉后将会自上而下经过升温反应过程形成产品。现有的操控方式大多依托于电流、电阻等表观电气参数。分析炉内不同工况对表观电气参数的作用机制,明晰炉内电弧运行状态有利于提高现有操作水平。通过采用数值模拟方法求解电磁场方程,得到炉内的电热分布情况,并对电极入料深度、电弧弧长、炉料性质等关键参数对操作电阻及全炉功率的影响因素进行了分析,结果表明,电极入料深度对表观电气参数影响不明显,但是会改变炉内热源区域的分布深度,电弧弧长对电气参数的影响最为显著,其次是熔池深度和坩埚区物性。最后,基于模拟结果建立了电弧弧长的预测方案,并采用实际生产数据进行了计算,得到的电弧弧长在300~850 mm间变化。 展开更多
关键词 矿热炉 数值模拟 电磁场 电热转化 电弧弧长预测
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高温氧压酸浸条件下高铁镍锍合金溶液活度的热力学分析
3
作者 刘洪学 陈正奎 《铁合金》 2025年第4期14-18,共5页
针对高铁镍锍合金在高温氧压酸浸过程中氢气产生的机理及抑制条件,本研究结合φ-pH图分析与热力学计算,系统探讨了金属离子活度、体系电势及反应条件对氢气析出的影响。通过Pitzer方程和Meissner法计算混合电解质溶液中CuSO_(4)、NiSO_... 针对高铁镍锍合金在高温氧压酸浸过程中氢气产生的机理及抑制条件,本研究结合φ-pH图分析与热力学计算,系统探讨了金属离子活度、体系电势及反应条件对氢气析出的影响。通过Pitzer方程和Meissner法计算混合电解质溶液中CuSO_(4)、NiSO_(4)及H_(2)SO_(4)的活度系数,发现离子活度升高显著抑制氢气生成。结果表明:当浸出液中H_(2)SO_(4)活度为0.74、CuSO_(4)和NiSO_(4)活度均为0.94时,体系氢分压增大,氢气析出难度增加。本研究可为优化湿法冶金工艺中氢气控制提供理论依据。 展开更多
关键词 高温氧压酸浸 高铁镍锍合金 氢气析出 离子活度 热力学计算
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交流矿热炉熔炼过程数值模拟
4
作者 伦晓军 杨祎晗 +1 位作者 程宗强 侯雨欣 《铁合金》 2025年第4期19-22,共4页
本文建立了一个三维交流矿热炉数学模型,对矿热炉熔池内部电热转换、多相间传热现象进行了模拟,探究了矿热炉熔炼过程中多物理场的相互作用机理。结果表明:熔炼50 min时,熔池内电势最大值为260 V,并在电极底部和不同电极间形成明显的电... 本文建立了一个三维交流矿热炉数学模型,对矿热炉熔池内部电热转换、多相间传热现象进行了模拟,探究了矿热炉熔炼过程中多物理场的相互作用机理。结果表明:熔炼50 min时,熔池内电势最大值为260 V,并在电极底部和不同电极间形成明显的电势梯度;熔池内部的电流密度分布不均匀,电弧区内侧电流密度大于外侧,满足趋肤效应和临近效应,其最大值为3.09×10^(5)A/m^(2);焦耳热分布主要集中在电弧区附近,与电流密度分布相吻合,其最大值为2.06×10^(8)W/m^(3);电弧区最高温度5941 K,电极正下方熔池底部最高温度为2198 K,能有效保证矿热炉熔炼过程的进行。 展开更多
关键词 矿热炉 数值模拟 冶金 电场 温度场
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电石炉技改工程前后传热反应过程数值模拟
5
作者 郭吉 史河宁 +7 位作者 李世辉 李军 苏文宝 陈仁磊 刘小刚 云彦军 王海圣 苟振文 《铁合金》 2025年第4期23-29,38,共8页
基于某企业电石炉技改工程项目,使用计算流体力学软件对技改前后两种炉体在典型运行工况下炉内电热、温度、组分场进行了模拟对比。结果表明新建电石炉炉内最大体积焦耳热源降低,热量分布更加均匀。两种炉体炉内最高温度均出现在电极下... 基于某企业电石炉技改工程项目,使用计算流体力学软件对技改前后两种炉体在典型运行工况下炉内电热、温度、组分场进行了模拟对比。结果表明新建电石炉炉内最大体积焦耳热源降低,热量分布更加均匀。两种炉体炉内最高温度均出现在电极下方位置,技改后电石炉理论单耗为9742.63 kJ/kg,比旧电石炉降低4.87%。 展开更多
关键词 电石炉 矿热炉 数值模拟 多物理场耦合 电石生产
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高炉热态熔渣制岩棉电炉数模研究
6
作者 庞正德 胡会军 李孟臻 《铁合金》 2025年第3期28-35,40,共9页
高炉热态熔渣制岩棉工艺技术可以将冶金流程余热余能高效回收、绿色低碳、固废高值化相结合,且生产成本也比传统冲天炉、冷料电炉更具有竞争力。然而,热熔渣制岩棉的电炉装备并不成熟,存在能耗高、均化速度慢、耐材寿命短等问题。为实... 高炉热态熔渣制岩棉工艺技术可以将冶金流程余热余能高效回收、绿色低碳、固废高值化相结合,且生产成本也比传统冲天炉、冷料电炉更具有竞争力。然而,热熔渣制岩棉的电炉装备并不成熟,存在能耗高、均化速度慢、耐材寿命短等问题。为实现热态熔渣制备岩棉产业化,进行电炉装备技术研究,以开发高效率、低能耗的电炉设备。本文建立了岩棉电炉温度场、流场和电磁场多物理场耦合数学模型,采用数值模拟的手段研究了电炉直径、极心圆直径、熔池液位等关键参数对岩棉电炉多物理场分布、炉壁冷凝炉衬形成及熔体均化的影响规律,为高炉热态熔渣制岩棉电炉的选型提供一定理论参考。 展开更多
关键词 高炉熔渣 岩棉 电炉装备 数值模拟
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矿热炉内还原反应的数值模拟
7
作者 杨祎晗 侯雨欣 +2 位作者 李昊阳 李希禄 林冬梅 《铁合金》 2025年第2期31-34,39,共5页
本文建立了一个考虑金属氧化物还原反应的交流矿热炉模型,基于麦克斯韦方程模拟了炉内的电热转换过程,并根据化学反应热力学和动力学理论确定了镍铁氧化物的反应条件和反应动力学参数。通过对炉内温度场和还原反应的耦合求解,探究了炉... 本文建立了一个考虑金属氧化物还原反应的交流矿热炉模型,基于麦克斯韦方程模拟了炉内的电热转换过程,并根据化学反应热力学和动力学理论确定了镍铁氧化物的反应条件和反应动力学参数。通过对炉内温度场和还原反应的耦合求解,探究了炉内温度和还原反应随时间的变化规律。结果表明:焦耳热、温度场、还原反应分布具有高度一致性,且熔池内的温度和镍铁氧化物转化率均随熔炼时间推移而升高。受反应动力学参数的影响,铁氧化物的转化率和反应区相比于氧化镍较小。 展开更多
关键词 矿热炉 数值模拟 温度场 还原反应
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阿钢炼钢厂电炉除尘风机变频调速装置的应用
8
作者 王连梅 孙庆峰 +1 位作者 姜永春 晏鹍 《变频器世界》 2008年第1期58-59,80,共3页
本文结合电炉除尘工艺,介绍了阿钢电炉除尘风机变频调速系统控制方案,在冶金行业除尘风机上应用高压变频调速系统的节电效果是非常显著的。
关键词 电炉 生产工艺 高压变频器 节电
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锰硅合金冶炼物料平衡计算 被引量：1
9
作者 吕韬 李秦灿 于洪翔 《铁合金》 2022年第2期17-20,共4页
介绍了以100 kg混合锰矿为基准,利用Excel计算了锰硅合金冶炼过程中的物料平衡,为相关生产提供参考。
关键词 锰硅合金 冶炼计算 物料平衡
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锰硅合金冶炼热平衡计算 被引量：1
10
作者 吕韬 李秦灿 于洪翔 《铁合金》 2022年第1期19-23,共5页
介绍了以100 kg混合锰矿为基准,在物料计算的基础上,计算锰硅合金冶炼过程中的热平衡,为相关生产提供参考。
关键词 锰硅合金 冶炼计算 热平衡
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