一、提高脱硫铁水罐使用寿命的探讨（论文文献综述）
欧阳思[1]（2021）在《铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究》文中研究指明铁水KR搅拌脱硫工艺是目前国内外钢铁企业铁水深脱硫的首选工艺。搅拌器是该工艺的唯一动力来源,由耐火材料外衬包裹金属芯和组成,由于其长期处于热震与铁水冲刷的工作环境中,对外衬耐火材料的整体性、热震稳定性和抗冲刷性提出高要求,使钢纤维增强莫来石浇注料成为目前搅拌器主流外衬耐火材料。随着铁钢界面技术的不断进步,铁水脱硫温度不断升高,搅拌器耐火材料外衬热震温差不断增大,导致莫来石浇注料中钢纤维高温膨胀、熔融加剧,失去其增强效果的同时,加剧搅拌器内部缺陷和破损,使搅拌器服役寿命明显下降。因而,为了应对更高温的铁水预处理环境,需以合适增强相取代钢纤维。碳纤维是一种新型非金属材料,含碳量高达90 wt.%,具有高强度、高模量、热膨胀系数小、非氧化环境下耐高温性好等优点,常与陶瓷材料、碳材料、金属材料、混凝土等复合,改善材料性能。然而,由于碳纤维表面疏水且含碳量高,将其引入耐火材料仍然存在较多问题,如分散不均、空气气氛高温下易氧化及与材料界面结合性差等。因此,本论文拟通过碳纤维表面改性与修饰,改善碳纤维高温抗氧化性及其与耐火材料间的界面结合性,并通过分散剂调节其分散行为,从而解决碳纤维在耐火材料中分散不均的问题,达到耐火材料碳纤维增强的目的;随后,在碳纤维改性与分散研究基础上,将其引入莫来石浇注料中,以改善浇注料热震稳定性和力学性能,并分析研究浇注料常温和高温下的增强机理;最后,采取数值模拟手段,对比分析不同莫来石浇注料搅拌器服役过程温度场和应力场的变化规律,并开展了两种浇注料搅拌器的工业对比试验研究。得出如下结论:（1）碳纤维表面改性与分散:（1）合适的热处理温度和时间可氧化分解碳纤维表面环氧树脂上胶剂而不损伤碳纤维本体;（2）除胶后,经10 wt.%硝酸溶液浸泡10 h的碳纤维比表面积和官能团增加,提高其与浇注料间的界面结合;（3）10 wt.%二氧化硅溶胶可在3～4mm碳纤维表面形成覆盖程度好且厚的SiO2涂层,原位气固反应法可在碳纤维表面生成SiC涂层,均可提升碳纤维抗氧化性及其与浇注料间的界面结合性;（4）PVP所带吡咯烷酮五环结构基团可与碳纤维形成π-π共轭作用,起到空间位阻的作用,提高碳纤维在水基材料中的分散稳定性,最佳分散剂溶液浓度为0.6 wt.%。（2）碳纤维对莫来石浇注料性能的影响:（1）碳纤维加入量和长度为0.1 wt.%和3 mm时,其在浇注料中分散均匀,增加与浇注料间结合界面,且适宜的长径比使增强增韧效果达到最佳,浇注料力学强度可提高40%以上;（2）高温处理后浇注料中碳纤维及其氧化形成的纤维状孔可消耗裂纹扩展能量,使热震裂纹偏转、减弱,其热震后强度保持率提高20%以上;（3）表面包覆SiO2和SiC涂层的碳纤维（CF/SiO2和CF/SiC）抗氧化性较好,浇注料力学强度提高30%以上,1450℃处理CF/SiC试样内有SiC晶须生成,改善浇注料抗热震性,强度保持率提高约10%。（3）碳纤维增强莫来石浇注料机理及性能调控:（1）在模拟莫来石浇注料加热过程中内部环境条件下,碳纤维高温处理后表面生成SiOX微球,提高碳纤维与基体间的结合性,从而提高浇注料力学性能;（2）碳纤维增强莫来石浇注料在高温热处理后内部发现互锁且表面包覆SiOX的SiC晶须（SiC/SiOX晶须）,其数量随着碳纤维添加量增大而增加,该晶须可阻止裂纹的扩展与传播,从而提高浇注料的力学性能;（3）埋炭环境下热处理后碳纤维增强莫来石浇注料内生成大量SiC/SiOX晶须且玻璃相较少,其热震稳定性较空气环境下热处理浇注料有极大提升;（4）硅粉加入可提高碳纤维增强莫来石浇注料抗氧化性和力学性能,二氧化硅微粉加入可提高碳纤维分散性和浇注料流动性,碳化硅加入可提高浇注料热震稳定性和抗渣性。（4）碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器应力场模拟与服役情况:（1）通过ANSYS数值模拟对比分析常规莫来石浇注料搅拌器和碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器服役条件下温度场和应力场发现,由于碳纤维增强莫来石浇注料的导热系数和热膨胀系数较小,其搅拌器表面温度上升慢,内部温度梯度小,热应力低,最大热应力降低约40%;（2）通过工业对比试验发现,碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器的平均使用寿命较常规莫来石浇注料搅拌器延长50%左右。
闵昌飞[2]（2021）在《KR法铁水脱硫的流体流动特性研究》文中研究说明随着现代工业生产和科学技术的迅速发展,对钢材质量的要求日益提高,迫使铁水脱硫设备不断升级改进,提高脱硫效率已经成为钢铁行业及相关研究者所关注的问题。本文也从三个方面展开研究:基于KR法脱硫剂颗粒的加入方式研究、挡板改善KR法脱硫的搅拌效果研究和基于KR法新型搅拌器的流场数值研究。首先,以KR机械搅拌中常用的十字型搅拌头为研究对象,对脱硫剂颗粒的分散及自由液面旋涡进行分析,明确了影响脱硫效率主要发生的区域:强制涡流区和铁水罐底部低流速区。并对基于KR法的几种脱硫剂加入方式的颗粒流动特性进行了研究,分析出喷吹加料可减小铁水罐底部低流速区域,不同脱硫剂加入方式在流体中的分散效果会有不同,表现为:喷吹加料>连续投放加料>一次投放加料>均匀平铺加料。接着,为减小KR脱硫过程中出现的强制涡流区,改善脱硫剂的中心团聚现象,在铁水罐内添加控流装置来提升铁水脱硫搅拌效果。从气液分布、流线分布、流场平均速度和平均湍动能等角度分析挡板的有无、挡板的布置方式、挡板的数量与宽度不同时的流场特性。总结出铁水罐内设置挡板能够抑制中心漩涡的形成,扩大脱硫剂颗粒在罐内的分散情况,但对铁水罐底部低流速区影响不大;布置4块高度为铁水罐高度1/2、宽度为铁水罐直径1/10的短挡板时,罐内的强制涡流区基本消除,铁水罐底部仍保留有较大的流场速度,搅拌效果最佳。最后,为整体提高脱硫效率,参考传统KR脱硫法,将搅拌器与喷枪的优点结合,形成了一种既搅又喷的新型搅拌器。通过数值仿真计算,从流场速度和气体分布两方面研究了搅拌器不同的偏心度、搅拌转速、通气流量对铁水罐内脱硫效果的影响。采用新型搅拌器可增强流场的流动,由搅拌器底部喷嘴喷出的脱硫气体作螺旋上升运动,会使脱硫气体在铁水罐中分布范围更广且更加均匀;新型搅拌器在搅拌转速为150 r/min、通气流量为5.0 m3/h和偏心度为0.3时,气体的分布和密集程度最佳,流场具有较大的平均流速,有利于铁水与脱硫剂的反应。本文研究结果有助于系统性地了解KR法铁水脱硫的流体流动特性,为KR机械搅拌优化设计提供理论依据,对优化铁水预处理工艺和设备提供参考。
李明晖[3]（2019）在《铁水扒渣顶枪结构优化及耐火材料研究》文中提出铁水扒渣是控制炼钢入炉铁水带渣量的必备手段,也是影响钢水质量、炼钢成本的关键因素。为了提高传统机械扒渣效率,国内外学者先后开发了不同铁水罐吹气辅助扒渣工艺,并在实际生产中取得了缩短扒渣时间等优良效果。其中,顶枪吹气辅助扒渣工艺以实施便利、操控灵活和无渗铁风险等优点而得到钢铁企业青睐,但在实际应用中也存在驱渣效果差、扒渣铁损大、罐壁磨损风险高和喷枪使用寿命短等不足,严重影响了钢铁企业高附加值低硫钢的稳定生产。针对上述问题,本论文通过水模型试验和数值模拟研究,探明了顶枪吹气辅助扒渣工艺的驱渣机理;系统研究了喷枪使用工艺参数和喷口结构对驱渣效果、液面卷渣和铁水罐罐壁磨损的影响规律,设计出了最优喷口结构;基于顶吹喷枪破损机理分析,明确了顶吹喷枪耐火材料性能需求;通过在莫来石浇注料中引入氧化铝空心球,提高了顶吹喷枪浇注料的力学性能和热震稳定性,并系统研究了氧化铝空心球对莫来石浇注料性能提高的影响机理;综合上述研究,形成了顶吹喷枪的一体化技术;通过工业性试验和应用,达到了提高扒渣效率和喷枪使用寿命,降低扒渣铁损和转炉回硫等优良效果,保障了钢铁企业高附加值低硫钢的大规模稳定低成本制造。获得的主要结论如下:（1）顶枪吹气辅助扒渣工艺驱渣机理顶枪吹气辅助扒渣工艺的驱渣机理是指向扒渣口的液面水平作用力。通过液面水平驱动力的作用,使铁水罐后壁区域铁水渣向扒渣口方向聚集,实现辅助扒渣的目的,其液面水平驱动力源来自于气泡上浮膨胀和铁水罐倾斜后壁对上浮气泡流股抑制转向形成的水平推力。喷吹气泡上浮引起的液面波动是引起液面卷渣和扒渣铁损大的主要原因。熔池流场对罐壁的剪切应力是铁水罐罐壁耐火材料磨损的主要因素。（2）顶吹喷枪使用工艺参数对驱渣综合效果的影响随着喷吹气体流量和插入深度的增大,喷吹气体的搅拌能密度不断增加,驱渣效果不断改善;但当喷吹气体流量增加到一定程度时,存在液面喷溅和卷渣现象。随着喷枪插入位置的减小,铁水罐后壁对气泡上浮流股抑制转向作用增强,有利于对渣层的驱赶。铁水罐罐壁剪切力较大区域主要沿喷枪轴线和铁水罐渣线周向分布。随着喷吹气体流量、喷枪插入深度的增大,铁水罐受到的剪切力持续增大;随着喷枪插入位置的增加,铁水罐罐壁剪切力最大区域由喷枪正对区域向周向两侧移动,且最大值显着降低。（3）顶吹喷枪喷口结构对驱渣综合效果的影响和新型喷口结构设计增加喷枪喷口数量可以有效降低液面波动高度,遏制由此引起的卷渣现象。喷口布置方式对于裸露液面形状影响较大,喷口存在一个最佳夹角150°。发明的新型四喷口与狭缝式喷口两种新型结构喷枪,改变了熔池流场分布,优化了液面裸露形状,抑制了喷吹气流对铁水罐后壁耐火材料的磨损和吹气液面喷溅和卷渣,改善了驱渣综合效果。（4）氧化铝空心球加入量对顶吹喷枪用莫来石浇注料性能影响由于氧化铝空心球球状外形,在莫来石浇注料中引入适量（4wt%）的空心球有助于提高浇注料的流动性、体积密度和导热系数。1400℃烧后,空心球与基质结合界面上形成了莫来石和钙长石交织的互锁网络结构,提高了浇注料的机械强度。基于上述适当的界面结合,莫来石浇注料中引入适量空心球有助于吸收热震裂纹扩展能量,提高浇注料的热震稳定性。（5）氧化铝空心球粒径和表面预处理对顶吹喷枪用莫来石浇注料性能影响通过灰色关联分析,探明了空心球结构参数与浇注料性能之间的影响关系。实验条件下,氧化铝空心球最合适粒径为0.5-1mm。空心球表面预处理有助于修复空心球自身缺陷,增加空心球与基质结合界面上莫来石的生成量,进一步提高浇注料的性能。（6）新型顶吹喷枪工业性实践与应用通过上述研究和工业性试验形成了铁水罐顶吹辅助扒渣高效喷枪综合技术,并在某炼钢厂得到推广应用。新型结构喷枪使用寿命平均50次,最高67次;与非顶枪吹气辅助扒渣工艺相比,扒渣效率提高24.5%,扒渣时间缩短20.22%,扒渣铁损降低14.71%,铁水罐寿命维持不变,取得了显着的经济和社会效益。
汪义波[4]（2017）在《脱硫塔平台结构振动性能与减振措施研究》文中研究说明铁水脱硫是现代钢铁工业生产优质钢材的必要手段。脱硫塔是铁水脱硫中必不可少的冶金设备,脱硫塔的安全运行是决定产品质量与经济效益的重要因素。某钢厂脱硫塔在脱硫及扒渣工作过程中平台框架存在较为严重的振动现象,且振动幅度较大。脱硫塔的这种振动不仅会引起结构应力的增大,而且会对脱硫塔的疲劳寿命产生影响,同时会给操作人员造成极大的心理压力,从而影响铁水脱硫的效率和效果,是一个重大的安全隐患。因此,研究脱硫塔的振动性能对铁水脱硫的安全生产具有很大的实际意义。本文以铁水脱硫塔平台为研究对象,针对脱硫塔平台通过喷枪喷吹镁粉进行铁水脱硫过程中振动较大的现象,首先通过现场测试测取重要部位的振动信号和应力信号,分析激振频率。然后运用CAE仿真分析技术分析脱硫塔平台的固有频率与固有振型,比较激振频率与固有频率,分析振动产生的原因。随后对脱硫塔结构在正弦激励随机载荷作用下进行频响分析,为下文定量分析减振效果的可行性做准备。最后根据脱硫塔原始结构的现场测试数据和仿真分析结果提出了两种减振方案,并对减振方案进行模态分析和频响分析,验证减振方案的可靠性。
李明晖,李远兵,欧阳德刚,王兴东[5]（2016）在《铁水罐辅助扒渣工艺技术研究与进展》文中进行了进一步梳理针对扒渣过程中铁水罐后壁存在死区等问题,国内外先后形成了系列辅助扒渣新工艺。通过综述铁水罐辅助扒渣工艺技术研究与进展情况,指出了其下一步技术发展方向,获得了如下结论:如何利用喷吹气体推动铁水液面运动,从而将脱硫渣驱赶至扒渣区域是目前新型扒渣工艺的总体技术思路;新型辅助扒渣工艺中,顶枪吹气辅助扒渣工艺既保证了铁水罐的独立性与整体性,能满足不同铁水罐周转模式条件下的使用性能要求,且运行费用与维护成本较低,是铁水罐辅助扒渣工艺的发展趋势;开发合理的顶吹喷枪喷口结构形式是顶枪吹气辅助扒渣工艺的重要技术发展方向。
吕彦斌[6]（2016）在《KR脱硫铁水罐耐材寿命研究》文中研究指明莱钢140t铁水罐作为高炉生产的主要设备,不仅承担着铁水的转运任务,同时,也是铁水预处理的主要工具。在转运铁水过程中,受铁水的冲刷、铁水化学成分的侵蚀及冷热应力的作用,铁水罐内衬工作层极易出现损坏现象。另一方面,莱钢为了满足近年来市场对钢铁产品质量的要求,降低钢铁产品的生产成本和提高钢铁企业的市场竞争能力,不断优化冶炼工艺,改善钢材产品的质量,炼钢厂对脱硫工艺进行了优化改进,由原来的喷吹式脱硫改为工艺更为先进的KR脱硫。KR脱硫工艺投用后,对铁水罐耐材损伤情况加剧,严重时直接造成铁水罐的使用寿命减半,进而造成高炉配罐一度紧张的局面。综上所述,铁水罐内衬用耐火材料要求越来越高,以往内衬用粘土砖和高铝砖已不能满足内衬使用要求,因此,为适应KR脱硫需要,对铁水罐耐材材质等进行优化改进至关重要。本文主要结合140t铁水罐在实际生产过程中的使用情况,通过对铁水罐内衬工作层材质进行优化改进,提高内衬工作层的抗氧化性、抗渣性、抗热震稳定性等性质。同时,采取传热分析的方式,对铁水罐砌筑结构及罐底工作层材质配比进行调整和优化,提高铁水罐内衬工作层的使用寿命,降低铁水罐砌筑成本,进而提高铁水罐的配罐效率。
姚子茂[7]（2015）在《KR脱硫工艺中搅拌器结构优化设计》文中研究说明在铁水脱硫预处理中,KR机械搅拌法技术因脱硫效果稳定、脱硫剂耗量少和脱硫成本低等其它脱硫方法所不具备的优势而广泛应用于各大炼钢厂。但是KR法脱硫搅拌器工作环境恶劣,使用寿命偏低,更换维护复杂等原因一直困扰KR法的发展。因此,研究KR法脱硫搅拌器的搅拌脱硫过程,增强脱硫搅拌器的搅拌混合性能,提升脱硫效率进而提高搅拌器使用寿命具有极大的市场经济价值。本文在参考实际KR法脱硫过程的基础上,应用计算机仿真分析的方法开展了以下工作：应用相似原理建立了KR法脱硫搅拌模型；采用多重参考系法对KR法搅拌过程的流场状况进行了探讨；固-液两相流理论分析了脱硫剂颗粒在搅拌流场的受力状况；并对不同因素对脱硫剂颗粒在搅拌流场分散效果进行了研究。本文的主要研究成果：（1）根据相似理论参考现场实际KR法脱硫工作状况,按适当比例缩小建立了铁水包与搅拌器的搅拌模型；对比分析了不同网格密度下搅拌模型的计算结果的准确性。（2）以工作参数和有关结构参数设计仿真实验方案,采用FLUENT软件分析了搅拌器转速、叶片数量、搅拌器直径、搅拌器插入深度影响搅拌流场较为重要因素对搅拌流场的影响规律。（3）基于固-液两相流理论分析了脱硫剂颗粒在搅拌流场的受力状况,采用EDEM-FLUENT耦合方法分析了脱硫剂颗粒在搅拌流场的运动情况。（4）利用EDEM-FLUENT耦合方法对搅拌器各工况参数对脱硫剂颗粒的分散效果进行了研究,得到了脱硫剂颗粒分散效果最优下搅拌器的最优工艺参数。通过以上表明,本研究对KR法脱硫工艺的优化与实际生产提供了坚实的理论和技术支撑。
吕彦斌[8]（2015）在《莱钢大型高炉用140t铁水罐长寿实践》文中研究表明针对KR脱硫对140吨铁水罐使用寿命的影响,对铁水罐内衬损伤机理进行深入分析,并采取改变铁水罐永久层砌筑方式,消除应力对铁水罐工作层寿命的影响等不利因素,有效延长了脱硫铁水罐的使用寿命,保证了脱硫铁水罐的正常周转与生产组织。
朱善合,欧阳德刚,罗巍,李明晖,王海清,田大鹏[9]（2011）在《铁水罐低成本罐底垫补料的研制与应用》文中指出选择用后铝碳化硅滑板再生料为主要原材料,通过原料的合理选择与配方优化试验,研制了铁水罐维护用低成本罐底垫补料。通过实际生产应用,在仅进行2次垫补的条件下,取得了罐底工作衬与脱硫铁水罐其他部位使用寿命匹配的目标,从而减少了脱硫铁水罐的维护工作量,降低了维护成本。
欧阳德刚,王清方[10]（2008）在《脱硫铁水罐防粘渣技术现状与发展趋势》文中认为对国内脱硫铁水罐防粘渣综合技术进行总结与分析,介绍防粘渣隔离材料与罐沿浇注料综合利用的经验,分析了隔离材料防粘渣原理与罐沿整体浇注工作衬的效能。并从降低材料成本、环境友好与降低粘渣速度的角度,探讨了防粘渣综合技术的发展方向。
二、提高脱硫铁水罐使用寿命的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、提高脱硫铁水罐使用寿命的探讨（论文提纲范文）
（1）铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 铁水脱硫预处理系统研究进展 |
| 1.2.1 铁水脱硫预处理工艺概述 |
| 1.2.2 铁水预处理用脱硫器 |
| 1.2.3 脱硫器用外衬耐火材料的发展 |
| 1.3 碳纤维在耐火材料中的应用及问题 |
| 1.3.1 碳纤维的分类与特性 |
| 1.3.2 碳纤维在耐火材料中的应用 |
| 1.3.3 碳纤维在混凝土中的应用 |
| 1.3.4 碳纤维在耐火材料中的应用问题 |
| 1.4 碳纤维表面处理与分散研究进展 |
| 1.4.1 碳纤维表面处理研究进展 |
| 1.4.2 碳纤维分散研究进展 |
| 1.5 有限元分析在耐火材料中的应用 |
| 1.6 本课题的提出及研究内容 |
| 第二章 材料制备和研究方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2 碳纤维和浇注料结构与性能测试表征 |
| 2.2.1 碳纤维/浇注料显微结构及元素分析 |
| 2.2.2 碳纤维分散稳定性测试与表征 |
| 2.2.3 碳纤维抗氧化性测试 |
| 2.2.4 碳纤维表面XPS测试 |
| 2.2.5 碳纤维物相分析 |
| 2.2.6 浇注料物理性能测试 |
| 2.2.7 浇注料热震稳定性测试 |
| 2.2.8 浇注料抗渣侵蚀性测试 |
| 第三章 碳纤维表面改性处理 |
| 3.1 实验设计与方案 |
| 3.2 碳纤维表面除胶与氧化 |
| 3.2.1 气相氧化法表面处理碳纤维 |
| 3.2.2 液相氧化法表面处理碳纤维 |
| 3.3 碳纤维表面涂层处理 |
| 3.3.1 溶胶包覆法 |
| 3.3.2 原位气固反应法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳纤维在浆体中的分散行为 |
| 4.1 实验设计与方案 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 碳纤维在水溶液中的分散性 |
| 4.2.2 碳纤维在泥浆中的分散性 |
| 4.2.3 碳纤维在浇注料中的分散性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 碳纤维增强莫来石浇注料的结构与性能 |
| 5.1 实验设计与方案 |
| 5.2 碳纤维添加量对莫来石浇注料性能的影响 |
| 5.2.1 浇注料物理性能 |
| 5.2.2 浇注料显微结构 |
| 5.2.3 浇注料热震稳定性 |
| 5.3 碳纤维长度对莫来石浇注料性能影响 |
| 5.3.1 浇注料物理性能 |
| 5.3.2 浇注料显微结构 |
| 5.4 碳纤维表面修饰对莫来石浇注料性能的影响 |
| 5.4.1 浇注料物理性能 |
| 5.4.2 浇注料显微结构 |
| 5.4.3 浇注料热震稳定性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 碳纤维增强莫来石浇注料机理研究 |
| 6.1 实验设计与方案 |
| 6.2 碳纤维高温结构演变 |
| 6.2.1 碳纤维表面形貌 |
| 6.2.2 SiO_X微球生长机理 |
| 6.3 SiC/SiO_X晶须生长及机理 |
| 6.3.1 SiC/SiO_X晶须生长规律 |
| 6.3.2 SiC/SiO_X晶须生长机理 |
| 6.4 气氛对碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能的影响 |
| 6.4.1 浇注料物理性能 |
| 6.4.2 浇注料显微结构 |
| 6.4.3 浇注料热震稳定性 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 碳纤维增强莫来石浇注料微观结构及性能调控 |
| 7.1 实验设计与方案 |
| 7.2 硅粉添加量对莫来石浇注料抗氧化性的影响 |
| 7.2.1 浇注料物理性能 |
| 7.2.2 浇注料宏观与显微结构 |
| 7.2.3 浇注料热震稳定性 |
| 7.3 二氧化硅微粉含量对莫来石浇注料流动性及结构的影响 |
| 7.3.1 浇注料物理性能 |
| 7.3.2 浇注料显微结构 |
| 7.3.3 浇注料热震稳定性 |
| 7.4 碳化硅含量对莫来石浇注料抗热震性和抗渣性的影响 |
| 7.4.1 浇注料物理性能 |
| 7.4.2 浇注料显微结构 |
| 7.4.3 浇注料热震稳定性 |
| 7.4.4 浇注料抗渣侵蚀性 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 碳纤维增强莫来石浇注料服役行为 |
| 8.1 莫来石浇注料搅拌器服役行为模拟 |
| 8.1.1 等效模型建立 |
| 8.1.2 服役过程温度与应力分析 |
| 8.2 搅拌器实际服役行为 |
| 8.2.1 搅拌器制备工艺 |
| 8.2.2 服役行为研究方案 |
| 8.2.3 搅拌器服役情况 |
| 8.3 本章小结 |
| 第九章 总结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 本论文的创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（2）KR法铁水脱硫的流体流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 铁水预处理的主要方法 |
| 1.3.1 KR机械搅拌法 |
| 1.3.2 喷吹法脱硫技术 |
| 1.3.3 搅拌-喷吹法 |
| 1.4 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.4.1 物理模拟方法研究 |
| 1.4.2 工业性试验研究现状 |
| 1.4.3 数值模拟研究现状 |
| 1.4.4 复合脱硫方法的工艺研究 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 铁水脱硫的数值理论与实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值建模的基本理论 |
| 2.2.1 计算流体力学基础 |
| 2.2.2 搅拌区域的模拟方式 |
| 2.2.3 多相流模型简介 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.3 水模实验原理 |
| 2.3.1 几何相似 |
| 2.3.2 动力学相似 |
| 2.3.3 模拟脱硫剂选择 |
| 2.4 实验验证 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 对比验证分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于KR法脱硫剂颗粒的加入方式研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究对象与方法 |
| 3.2.1 研究对象 |
| 3.2.2 数值模型 |
| 3.2.3 参数计算 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 网格无关性讨论 |
| 3.3.2 模拟方式的讨论 |
| 3.3.3 随时间变化的流动特性 |
| 3.3.4 随转速变化的流动特性 |
| 3.3.5 随浸深变化的流动特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 挡板改善KR法脱硫搅拌效果的特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 模型参数 |
| 4.2.3 计算方法 |
| 4.2.4 表征参数 |
| 4.3 挡板的作用分析 |
| 4.4 挡板参数的影响分析 |
| 4.4.1 挡板布置方式对搅拌效果的影响 |
| 4.4.2 挡板数目对搅拌效果的影响 |
| 4.4.3 挡板宽度对搅拌效果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于KR法新型搅拌器的流场数值研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 搅拌-喷吹法气液流动模型 |
| 5.2.1 Euler控制方程 |
| 5.2.2 含气率的重要性 |
| 5.3 计算对象及求解方法 |
| 5.3.1 物理模型建立 |
| 5.3.2 网格划分 |
| 5.3.3 计算方法 |
| 5.4 新型搅拌器的效果分析 |
| 5.5 搅拌参数的影响分析 |
| 5.5.1 偏心程度对流场速度和气体分布的影响 |
| 5.5.2 搅拌转速对流场速度和气体分布的影响 |
| 5.5.3 通气流量对流场速度和气体分布的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（3）铁水扒渣顶枪结构优化及耐火材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 绪论 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 铁水罐辅助扒渣工艺研究进展 |
| 1.2.1 内置装置吹气辅助扒渣工艺 |
| 1.2.2 透气砖辅助扒渣工艺 |
| 1.2.3 倾斜气体喷嘴顶吹辅助扒渣工艺 |
| 1.2.4 顶枪吹气辅助扒渣工艺 |
| 1.2.5 铁水罐辅助扒渣工艺技术发展方向 |
| 1.3 喷枪技术研究进展 |
| 1.4 莫来石质耐火材料的研究现状 |
| 1.4.1 莫来石概况 |
| 1.4.2 莫来石质耐火浇注料及其研究进展 |
| 1.5 热震稳定性研究概况 |
| 1.6 耐火材料球形骨料研究现状 |
| 1.7 灰色系统理论及其在耐火材料中的应用研究现状 |
| 1.8 本论文的提出及主要研究内容 |
| 顶吹喷枪结构篇 |
| 第2章 顶枪吹气驱渣工艺物理与数学模拟研究 |
| 2.1 物理与数学模拟方法研究 |
| 2.1.1 物理模拟方法研究 |
| 2.1.2 数学模拟方法研究 |
| 2.2 顶枪吹气熔池流动行为与驱渣原理 |
| 2.3 操作工艺参数对顶枪吹气辅助扒渣的影响 |
| 2.3.1 顶枪吹气辅助扒渣工艺影响因素分析 |
| 2.3.2 喷吹气体流量对驱渣效果的影响 |
| 2.3.3 喷枪插入深度对驱渣效果的影响 |
| 2.3.4 喷枪插入位置对驱渣效果的影响 |
| 2.3.5 铁水罐磨损强度分布与影响 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 顶吹喷枪喷口结构优化研究 |
| 3.1 顶吹喷枪结构参数对驱渣效果的影响 |
| 3.1.1 喷口直径对驱渣效果的影响 |
| 3.1.2 喷口数量对驱渣效果的影响 |
| 3.1.3 喷口布置方式对驱渣效果的影响 |
| 3.2 新型喷口结构设计 |
| 3.2.1 新型喷口结构驱渣效果物理模拟对比 |
| 3.2.2 新型喷口结构驱渣效果数值模拟对比 |
| 3.3 小结 |
| 顶吹喷枪材料篇 |
| 第4章 氧化铝空心球加入量对莫来石浇注料性能影响 |
| 4.1 顶吹喷枪破损机理分析与耐火材料性能需求 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 原料及样品制备 |
| 4.2.2 测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 流动值、显气孔率与体积密度 |
| 4.3.2 热学性能 |
| 4.3.3 力学性能 |
| 4.3.4 物相组成 |
| 4.3.5 断口形貌 |
| 4.3.6 抗热震性 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 氧化铝空心球粒径对莫来石浇注料性能影响 |
| 5.1 实验 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 流动值、显气孔率与体积密度 |
| 5.2.2 力学性能 |
| 5.2.3 抗热震性 |
| 5.2.4 热膨胀性能 |
| 5.3 氧化铝空心球结构参数与试样性能灰色关联分析 |
| 5.3.1 灰色关联计算过程 |
| 5.3.2 氧化铝空心球关键结构参数 |
| 5.3.3 灰色关联分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 氧化铝空心球表面改性对莫来石浇注料性能影响 |
| 6.1 实验 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 显气孔率、体积密度与力学性能 |
| 6.2.2 热学性能 |
| 6.2.3 物相组成 |
| 6.2.4 断口形貌 |
| 6.2.5 抗热震性 |
| 6.3 小结 |
| 新型顶吹喷枪工业应用篇 |
| 第7章 新型顶吹喷枪工业性实践与应用 |
| 7.1 工业性试验方案研究 |
| 7.1.1 工业性试验工艺参数 |
| 7.1.2 工业性试验方案 |
| 7.1.3 工业性试验喷枪的研制 |
| 7.2 工业性试验研究 |
| 7.2.1 常规单喷口喷枪工业性试验 |
| 7.2.2 双喷口喷枪工业性试验 |
| 7.2.3 四喷口喷枪工业性试验 |
| 7.2.4 狭缝式喷口喷枪工业性试验 |
| 7.3 新型顶吹喷枪工业性应用 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 本论文的创新点 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（4）脱硫塔平台结构振动性能与减振措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 机械振动性能研究方法及减振措施介绍 |
| 1.2.1 机械振动性能研究方法 |
| 1.2.2 减振措施简要介绍 |
| 1.3 课题研究目的及主要内容 |
| 1.3.1 课题研究目的 |
| 1.3.2 课题研究的主要内容 |
| 第二章 脱硫塔结构介绍及激振频率的测试 |
| 2.1 脱硫塔结构简述 |
| 2.2 脱硫工艺介绍 |
| 2.3 脱硫塔现场测试 |
| 2.3.1 测试目的及内容 |
| 2.3.2 测试设备及主要步骤 |
| 2.3.3 振动信号测试点的布置 |
| 2.3.4 应变测试点的布置 |
| 2.4 测试信号结果及分析 |
| 2.4.1 喷吹时脱硫塔振动信号频域分析 |
| 2.4.2 喷吹与非喷吹信号对比分析 |
| 2.4.3 喷吹时脱硫塔危险部位应力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 脱硫塔的固有频率计算及应力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模态分析概述 |
| 3.3 模态分析原理 |
| 3.3.1 实特征值分析 |
| 3.3.2 实特征值计算方法 |
| 3.4 脱硫塔固有频率分析 |
| 3.4.1 脱硫塔三维模型建立及结构特点 |
| 3.4.2 脱硫塔CAE模型 |
| 3.4.3 脱硫塔模态分析 |
| 3.5 脱硫塔喷吹过程应力计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 脱硫塔的频响分析 |
| 4.1 频响分析的意义 |
| 4.2 频响分析分类 |
| 4.2.1 直接频响分析法 |
| 4.2.2 模态频响分析法 |
| 4.3 脱硫塔频率响应分析 |
| 4.3.1 应力响应分析 |
| 4.3.2 运动响应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 减振措施研究 |
| 5.1 减振研究意义 |
| 5.2 减振方案一 |
| 5.2.1 减振方案一结构介绍 |
| 5.2.2 减振方案一模态分析 |
| 5.2.3 减振方案一频响分析 |
| 5.3 减振方案二 |
| 5.3.1 减振方案二结构介绍 |
| 5.3.2 减振方案二模态分析 |
| 5.3.3 减振方案二频响分析 |
| 5.3.4 两种方案减振效果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读硕士学位期间申请的发明专利目录 |
| 详细摘要 |
（5）铁水罐辅助扒渣工艺技术研究与进展（论文提纲范文）
| 1 铁水罐辅助扒渣工艺研究进展 |
| 1.1 内置吹气装置辅助扒渣工艺 |
| 1.2 透气砖辅助扒渣工艺 |
| 1.3 倾斜气体喷嘴顶吹辅助扒渣工艺 |
| 1.4 顶枪吹气辅助扒渣工艺 |
| 2 铁水罐辅助扒渣工艺技术发展方向 |
| 2.1 不同吹气辅助扒渣工艺对比分析 |
| 2.2 顶枪吹气辅助扒渣工艺技术发展方向 |
| 3 结论 |
（6）KR脱硫铁水罐耐材寿命研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1. 引言 |
| 2. 文献综述 |
| 2.1 铁水罐耐材寿命研究现状 |
| 2.2 KR脱硫法概述 |
| 2.2.1 KR脱硫主要工艺参数 |
| 2.2.2 处理工艺选择 |
| 2.2.3 莱钢采取KR脱硫工艺存在的主要问题 |
| 2.3 莱钢 140t铁水罐使用状况 |
| 2.3.1 KR脱硫对 140t铁水罐寿命的影响 |
| 2.3.2 铁水罐寿命损伤情况 |
| 2.4 铁水罐耐材异常损坏造成砌筑成本增加的原因 |
| 2.4.1 铁水罐损伤情况 |
| 2.4.2 造成成本增加的原因 |
| 2.5 铁水罐工作层抗冲刷性研究 |
| 2.5.1 工作层衬砖的抗渣性 |
| 2.6 永久线变化率及冷热应力对耐火砖造成的破坏 |
| 2.7 KR脱硫铁水罐传热学分析、侵蚀计算的研究 |
| 2.8 本文的研究内容 |
| 3. 铁水罐耐材寿命研究 |
| 3.1 通过改进KR脱硫铁水罐内衬工作层材质提高使用寿命 |
| 3.1.1 铁水罐内衬耐火材料应具备性能 |
| 3.1.2 工作层耐火砖材质改进 |
| 3.2 熔渣对铁水罐内衬耐材的损伤 |
| 3.3 埋碳试验分析 |
| 3.4 热震稳定性 |
| 3.5 抗渣性 |
| 3.6 SiC对试样性能的影响 |
| 3.7 试验 |
| 3.7.1 原料及试样制备 |
| 3.7.2 SiC加入量试验 |
| 3.7.3 石墨加入量试验 |
| 3.7.4 试验结果分析 |
| 3.8 在线试验新研制耐火砖的性能 |
| 3.9 本章小结 |
| 4. 传热特征分析 |
| 4.1 铁水罐传热特征分析 |
| 4.1.1 铁水在罐内传热方式 |
| 4.2 砌筑结构优化 |
| 4.2.1 铁水罐砌筑结构设计要求 |
| 4.2.2 砌筑结构改进 |
| 4.3 罐底工作层材质优化 |
| 4.4 铁水罐工作层侵蚀情况分析 |
| 4.4.1 铁水罐工作层损毁机理 |
| 4.4.2 铁水罐工作层侵蚀计算 |
| 4.4.3 铁水罐传热模型 |
| 4.5 改进后KR脱硫铁水罐的应用 |
| 4.5.1 KR脱硫铁水罐应用情况 |
| 4.5.2 KR脱硫铁水罐应用效果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5. 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）KR脱硫工艺中搅拌器结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铁水脱硫现状 |
| 1.2 研究价值及意义 |
| 1.3 铁水脱硫预处理发展概况 |
| 1.3.1 铁水预处理方法概述 |
| 1.3.2 KR搅拌法概述 |
| 1.3.3 KR法脱硫工艺流程概述 |
| 1.3.4 KR法铁水搅拌器研究概况 |
| 1.4 固-液两相流的研究分析 |
| 1.4.1 固-液两相流技术发展状况 |
| 1.4.2 DEM-CFD耦合在铁水脱硫技术的应用 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第二章 FLUENT-EDEM耦合分析简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FLUENT在搅拌过程中的应用 |
| 2.2.1 FLUENT软件简介 |
| 2.2.2 FLUEN在搅拌过程中的应用 |
| 2.2.3 多重参考系模型 |
| 2.3 EDEM软件简介 |
| 2.4 FLUENT-EDEM耦合理论 |
| 2.4.1 FLUENT-EDEM耦合模型 |
| 2.4.2 FLUENT-EDEM耦合阻力模型 |
| 2.4.3 FLUENT-EDEM耦合时间步长的匹配 |
| 2.4.4 FLUENT-EDEM耦合模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于FLUENT下KR法流场分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 KR法搅拌流动状态分析 |
| 3.3 相似理论在铁水脱硫中的应用情况介绍 |
| 3.4 搅拌模型的建立 |
| 3.4.1 搅拌槽和搅拌叶的结构分析 |
| 3.4.2 搅拌槽流场内网格的划分 |
| 3.5 FLUENT下KR法流场分析 |
| 3.5.1 仿真实验方案设计 |
| 3.5.2 仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于EDEM-FLUENT耦合的KR法搅拌仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 EDEM-FLUENT耦合下搅拌模型的建立 |
| 4.2.1 EDEM中参数设置 |
| 4.2.2 FLUENT中的设置 |
| 4.3 EDEM-FLUENT耦合仿真分析 |
| 4.3.1 CaO脱硫剂颗粒受力分析 |
| 4.3.2 单个颗粒在搅拌流场中的运动轨迹 |
| 4.3.3 仿真实验方案设计 |
| 4.3.4 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 工作总结与结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（8）莱钢大型高炉用140t铁水罐长寿实践（论文提纲范文）
| 1 莱钢140t铁水罐罐壁耐火砖损伤机理分析 |
| 2 改进措施 |
| 2.1 工作层耐火砖与耐火泥材质改进 |
| 2.2 消除应力对铁水罐内衬耐火材料的损伤 |
| 2.3 永久层采用整体浇注技术 |
| 3 结论 |
四、提高脱硫铁水罐使用寿命的探讨（论文参考文献）
- [1]铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究[D]. 欧阳思. 武汉科技大学, 2021(01)
- [2]KR法铁水脱硫的流体流动特性研究[D]. 闵昌飞. 武汉科技大学, 2021
- [3]铁水扒渣顶枪结构优化及耐火材料研究[D]. 李明晖. 武汉科技大学, 2019(08)
- [4]脱硫塔平台结构振动性能与减振措施研究[D]. 汪义波. 武汉科技大学, 2017(01)
- [5]铁水罐辅助扒渣工艺技术研究与进展[J]. 李明晖,李远兵,欧阳德刚,王兴东. 炼钢, 2016(06)
- [6]KR脱硫铁水罐耐材寿命研究[D]. 吕彦斌. 辽宁科技大学, 2016(10)
- [7]KR脱硫工艺中搅拌器结构优化设计[D]. 姚子茂. 江西理工大学, 2015(03)
- [8]莱钢大型高炉用140t铁水罐长寿实践[J]. 吕彦斌. 山东工业技术, 2015(05)
- [9]铁水罐低成本罐底垫补料的研制与应用[J]. 朱善合,欧阳德刚,罗巍,李明晖,王海清,田大鹏. 武钢技术, 2011(04)
- [10]脱硫铁水罐防粘渣技术现状与发展趋势[J]. 欧阳德刚,王清方. 钢铁研究, 2008(04)