| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第15-39页 |
| 1.1 前言 | 第15页 |
| 1.2 洁净钢与炉外精炼技术 | 第15-18页 |
| 1.2.1 洁净钢生产流程 | 第15-17页 |
| 1.2.2 炉外精炼 | 第17-18页 |
| 1.3 喷射冶金 | 第18-22页 |
| 1.3.1 喷射冶金及其发展 | 第18-20页 |
| 1.3.2 喷射冶金技术特点 | 第20-21页 |
| 1.3.3 传统喷射冶金的缺陷 | 第21-22页 |
| 1.4 钢包底喷粉精炼新工艺 | 第22-25页 |
| 1.4.1 钢包底喷粉精炼新工艺优势 | 第22-24页 |
| 1.4.2 新工艺需解决的关键科学技术问题 | 第24-25页 |
| 1.5 钢包底喷粉元件研究现状 | 第25-35页 |
| 1.5.1 钢包底喷粉元件内钢液渗透现象 | 第27-29页 |
| 1.5.2 钢包底喷粉元件内粉气流行为 | 第29-32页 |
| 1.5.3 钢包底喷粉元件及配套弯管磨损行为 | 第32-34页 |
| 1.5.4 钢包底喷粉元件材质 | 第34-35页 |
| 1.6 本论文研究的主要目的、意义和内容 | 第35-37页 |
| 1.7 本论文的特色和创新点 | 第37-39页 |
| 第2章 钢包底喷粉元件抗渗透性能研究 | 第39-67页 |
| 2.1 喷粉元件内钢液渗透的理论模型 | 第39-48页 |
| 2.1.1 缝隙内钢液渗透机理 | 第39-41页 |
| 2.1.2 喷粉元件缝隙宽度设计 | 第41-43页 |
| 2.1.3 表面粗糙度对缝隙安全宽度的影响 | 第43-46页 |
| 2.1.4 表面宏观形貌对缝隙安全宽度的影响 | 第46-48页 |
| 2.2 缝隙内钢液渗透过程的理论描述 | 第48-52页 |
| 2.2.1 能量守衡方程 | 第50页 |
| 2.2.2 动量守衡方程 | 第50-52页 |
| 2.3 渗透过程的实验研究 | 第52-56页 |
| 2.3.1 实验理论 | 第52-53页 |
| 2.3.2 实验装置及方法 | 第53-56页 |
| 2.4 结果与讨论 | 第56-65页 |
| 2.4.1 金属液渗透喷粉元件缝隙的影响因素 | 第56-58页 |
| 2.4.2 渗透模型应用 | 第58-59页 |
| 2.4.3 喷粉元件缝隙内金属液渗透过程 | 第59-65页 |
| 2.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 第3章 钢包底喷粉元件内粉气流行为研究 | 第67-103页 |
| 3.1 钢包底喷粉元件内粉粒运动行为分析 | 第67-79页 |
| 3.1.1 模型假设 | 第67-68页 |
| 3.1.2 粉粒受力分析 | 第68-72页 |
| 3.1.3 各力数量级 | 第72-74页 |
| 3.1.4 垂直流中粉粒运动方程 | 第74页 |
| 3.1.5 粉粒运动计算结果与分析 | 第74-79页 |
| 3.2 喷粉元件内气固两相流数学模型的建立 | 第79-88页 |
| 3.2.1 Euler-Euler模型 | 第80-81页 |
| 3.2.2 相间作用力 | 第81-84页 |
| 3.2.3 壁面模型 | 第84-85页 |
| 3.2.4 模型选取 | 第85-87页 |
| 3.2.5 边界条件及模型求解 | 第87-88页 |
| 3.3 喷粉元件内气-固两相瞬态流动结果与分析 | 第88-94页 |
| 3.3.1 气固两相流瞬态流场结构 | 第88-90页 |
| 3.3.2 粉剂瞬时体积分数分布 | 第90-92页 |
| 3.3.3 喷粉元件内两相非对称流动 | 第92-94页 |
| 3.4 载气量对两相流流动的影响 | 第94-96页 |
| 3.5 体积载率对两相流流动的影响 | 第96-99页 |
| 3.6 蓄气室锥角对两相流流动的影响 | 第99-101页 |
| 3.7 本章小结 | 第101-103页 |
| 第4章 钢包底喷粉元件缝隙内粉粒-粗糙壁面碰撞模拟研究 | 第103-135页 |
| 4.1 粉粒-粗糙壁面碰撞模型 | 第104-123页 |
| 4.1.1 粉粒-光滑壁面碰撞 | 第104-105页 |
| 4.1.2 Sommerfeld-Huber模型分析 | 第105-107页 |
| 4.1.3 粗糙角概率分布 | 第107-114页 |
| 4.1.4 粉粒-粗糙壁面碰撞过程 | 第114-117页 |
| 4.1.5 碰撞模型计算流程 | 第117-118页 |
| 4.1.6 模型讨论 | 第118-123页 |
| 4.2 CFD-PHEM耦合模型的建立 | 第123-128页 |
| 4.2.1 模型控制方程 | 第123-125页 |
| 4.2.2 模型建立 | 第125-126页 |
| 4.2.3 模型验证 | 第126-128页 |
| 4.3 模型应用—喷粉元件缝隙内气固两相流行为的模拟 | 第128-133页 |
| 4.3.1 边界条件及模型求解 | 第128-129页 |
| 4.3.2 结果分析与讨论 | 第129-133页 |
| 4.4 本章小结 | 第133-135页 |
| 第5章 钢包底喷粉元件及配套管路磨损数值模拟研究 | 第135-162页 |
| 5.1 磨损包影响模型 | 第136-142页 |
| 5.1.1 磨损区随机角 | 第136-138页 |
| 5.1.2 特征角求取 | 第138-141页 |
| 5.1.3 入射视角影响 | 第141-142页 |
| 5.1.4 磨损区随机角求解方案 | 第142页 |
| 5.2 壁面磨损模型 | 第142-143页 |
| 5.3 CFD-WPEM耦合模型的建立 | 第143-144页 |
| 5.4 喷粉元件配套管路磨损结果与分析 | 第144-155页 |
| 5.4.1 连续相流场模拟 | 第147-148页 |
| 5.4.2 壁面磨损包对粉粒运动轨迹的影响 | 第148-150页 |
| 5.4.3 壁面磨损包对粉粒浓度分布的影响 | 第150-151页 |
| 5.4.4 壁面磨损包对壁面磨损的影响 | 第151-155页 |
| 5.5 喷粉元件磨损结果与分析 | 第155-160页 |
| 5.5.1 载气流速度对磨损行为的影响 | 第156-158页 |
| 5.5.2 粉气比对磨损行为的影响 | 第158-159页 |
| 5.5.3 缝隙宽度对磨损行为的影响 | 第159-160页 |
| 5.6 本章小结 | 第160-162页 |
| 第6章 钢包底喷粉元件实验研究 | 第162-174页 |
| 6.1 钢包底喷粉元件研制 | 第162-164页 |
| 6.1.1 喷粉元件几何参数确定 | 第162页 |
| 6.1.2 喷粉元件材质设计 | 第162-164页 |
| 6.2 钢包底喷粉精炼新工艺冷态实验 | 第164-168页 |
| 6.2.1 喷粉系统 | 第165页 |
| 6.2.2 喷吹工艺参数 | 第165-166页 |
| 6.2.3 冷态实验结果与分析 | 第166-168页 |
| 6.3 钢包底喷粉精炼新工艺高温实验 | 第168-172页 |
| 6.3.1 高温实验过程 | 第168-171页 |
| 6.3.2 高温实验结果与分析 | 第171-172页 |
| 6.4 本章小结 | 第172-174页 |
| 第7章 结论 | 第174-176页 |
| 参考文献 | 第176-192页 |
| 致谢 | 第192-194页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第194-196页 |
| 作者简介 | 第196-197页 |
