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真空条件下脱气过程的模拟研究

张国磊 成国光(通讯作者) 代卫星 张旭 姜新岩

张国磊, 成国光(通讯作者), 代卫星, 张旭, 姜新岩. 真空条件下脱气过程的模拟研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.01.002
引用本文: 张国磊, 成国光(通讯作者), 代卫星, 张旭, 姜新岩. 真空条件下脱气过程的模拟研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.01.002
Simulation of degassing process under vacuum pressure[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.01.002
Citation: Simulation of degassing process under vacuum pressure[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.01.002

真空条件下脱气过程的模拟研究

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.01.002
详细信息
  • 中图分类号: 冶金技术真空处理(TF135)

Simulation of degassing process under vacuum pressure

  • 摘要: 本文基于相似的动力学机理,利用溶解氧在水溶液中释放过程模拟了钢液真空脱气过程. 在负压25 kPa条件下发现,容器壁面或测氧探头表面会析出大量细小气泡,这一现象与以往脱气数学模型假设的内部脱气反应非常类似;为了验证内部脱气位点的存在,通过引入机械搅拌,对熔池表面和内部脱气速率进行了分析计算. 实验结果表明,在整个脱气过程中熔池表面脱气速率很低,而内部脱气位点析出的气泡会极大的提高溶解氧的去除速率,尤其当真空压力P=25 kPa时,其脱气速率约为熔池表面的脱气速率10倍,但内部反应仅局限于脱气的初始阶段,即高溶解氧浓度范围内. 另外,水溶液中溶解氧的去除也为一级反应过程,其体积传质系数kA/V为常数, 因此可以利用溶解氧在水溶液中去除过程模拟钢液的真空脱气行为. 为了描述真空压力和吹氩流量对kA/V的影响,引入搅拌动能密度ε概念,通过回归得到了log(kA/V)与logε之间函数关系,并与以往的模拟研究进行了对比.
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出版历程
  • 网络出版日期:  2021-03-02

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