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全氧高炉炼铁工艺模拟分析 被引量：6
1
作者 王成善 时艳文 +2 位作者 李丹丹 杨亚洲 穆小静 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期47-58,共12页
建立了全氧高炉工艺的系统模拟模型。该模型能够计算不同原燃料、不同操作参数下的原料消耗、熔剂消耗、渣量及其成分、各种煤气量及其成分等。模型计算结果表明:在炉身矿石金属化率为90%时,若在炉身底部吹入较多的循环煤气,热量的需求... 建立了全氧高炉工艺的系统模拟模型。该模型能够计算不同原燃料、不同操作参数下的原料消耗、熔剂消耗、渣量及其成分、各种煤气量及其成分等。模型计算结果表明:在炉身矿石金属化率为90%时,若在炉身底部吹入较多的循环煤气,热量的需求决定了完成炉身内矿石还原所需的煤气量;若在炉缸吹入较多的循环煤气,还原性气体的需求决定了完成炉身内还原所需的煤气量。在焦比固定和正常操作条件下,煤耗的计算值基本随系统输出煤气量的增加而线性增加。在焦比取为200 kg时,经计算获得的系统最低煤比为200 kg左右。 展开更多
关键词 全氧高炉 数学模型 循环煤气 焦比 煤比 氧耗
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连铸热坯表面温度可见光谱CCD辐射测温方法 被引量：4
2
作者 欧阳奇 赵立明 +2 位作者 温良英 陈登福 张健 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期59-64,共6页
针对连铸坯表面测温现状和存在的问题,建立了双色法(R、G)与单色法(B)相结合的实时测温模型。采用可见光面阵CCD图像传感器进行铸坯表面图像采集,实验研究了不同光圈(F)与积分时间下的R(红)、G(绿)、B(蓝)三基色值随温度的变化规律和动... 针对连铸坯表面测温现状和存在的问题,建立了双色法(R、G)与单色法(B)相结合的实时测温模型。采用可见光面阵CCD图像传感器进行铸坯表面图像采集,实验研究了不同光圈(F)与积分时间下的R(红)、G(绿)、B(蓝)三基色值随温度的变化规律和动态响应区间。利用计算机图像处理技术建立了连铸热坯表面二维温度场与RGB的关联关系,实现了连铸热坯表面温度场的在线测量。通过控制CCD传感器光积分时间以提高CCD传感器的动态响应范围,为实现连铸坯表面温度场在线测量提供了理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 温度测量 连铸 CCD相机 温度分布 图像处理
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氢还原竖炉的模拟分析 被引量：6
3
作者 王成善 时艳文 +2 位作者 李丹丹 冯鹏飞 穆小静 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期57-66,共10页
利用一组物料、热量守衡式及其他有关约束关系,建立了氢还原竖炉模拟模型,可定量考察消耗量、生成量和氮气、CO兑入成分、DRI金属化率、入炉煤气温度等的关系。模拟结果表明:兑入CO可使入炉煤气量从纯氢还原的1 650N·m3左右下降到1... 利用一组物料、热量守衡式及其他有关约束关系,建立了氢还原竖炉模拟模型,可定量考察消耗量、生成量和氮气、CO兑入成分、DRI金属化率、入炉煤气温度等的关系。模拟结果表明:兑入CO可使入炉煤气量从纯氢还原的1 650N·m3左右下降到1 200N·m3左右;当CO和H2的体积之比V(CO)/V(H2)约为0.6时,氮气兑入量约为0,竖炉能量利用最佳;当V(CO)/V(H2)体积比为0.3时,最佳氮气兑入成分约为11%;纯氢还原最佳氮气兑入成分约为25%;兑入氮气可以减少入炉氢气的量,但不能减少入炉气体的总量。对氢还原竖炉模拟结果可为其工艺设计、操作和节能等提供参考信息。 展开更多
关键词 DRI 氢还原竖炉 氮气兑入 CO兑入 能量利用
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冷却速率对耐候钢高温力学性能的影响 被引量：2
4
作者 陈登福 宋立伟 +2 位作者 董志华 高兴建 王水根 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期50-55,共6页
铸坯高温力学性能是铸坯受力过程中决定裂纹产生的关键因素。在Gleeble热/力模拟实验机上模拟测试1.65,5,10℃/s 3个冷却速率下耐候钢Q450NQR1铸坯高温力学性能。在1 050℃,3个冷却速率下试样都出现奥氏体动态再结晶;在850℃,塑性值都... 铸坯高温力学性能是铸坯受力过程中决定裂纹产生的关键因素。在Gleeble热/力模拟实验机上模拟测试1.65,5,10℃/s 3个冷却速率下耐候钢Q450NQR1铸坯高温力学性能。在1 050℃,3个冷却速率下试样都出现奥氏体动态再结晶;在850℃,塑性值都达到最低点,断面收缩率接近23%;随着冷却速率的增大,铸坯易产生裂纹的第III塑性区扩大,且向低温段扩展,塑性凹槽变深;增大冷却速率钢的各种强度降低,但增大到一定程度后强度不再降低;小的冷却速率下,奥氏体晶界上很少析出网状或薄膜状铁素体、微合金的化合物被包裹在基体中,利于提高钢的塑性。 展开更多
关键词 冷却速率 耐候钢 Q450NQR1钢 高温力学性能
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扩散方程的稳态近似分析:Ⅰ.稳态近似法处理过程 被引量：2
5
作者 王成善 李丹丹 +2 位作者 时艳文 严诚 穆小静 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期53-63,共11页
反应器内层状渣(锍)、金液界面两侧内扩散、团块、气泡、粉粒或液滴内的扩散,都是有限长度区间上传质问题;获得有限长度区间上扩散方程的近似分析解,可兼有学术和应用价值。以质量守衡原理、菲克扩散定律为物理基础,以对方程的离散化处... 反应器内层状渣(锍)、金液界面两侧内扩散、团块、气泡、粉粒或液滴内的扩散,都是有限长度区间上传质问题;获得有限长度区间上扩散方程的近似分析解,可兼有学术和应用价值。以质量守衡原理、菲克扩散定律为物理基础,以对方程的离散化处理为手段,以基于浓度变化率随时间不变的假设获得扩散速率近似式为必要步骤,给出了对有限长度区间内扩散方程进行稳态近似法处理的过程;同时获得了二、三类边界条件下扩散方程的一个稳态近似解。对近似解和精确解偏差进行了分析。笔者对扩散方程的稳态近似法处理过程可以应用于工程上。 展开更多
关键词 动力学 提取冶金 稳态近似法 菲克扩散方程 有限长度扩散区间 近似分析解
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对高炉内炉料运动势流模型及其流函数解法的发展 被引量：2
6
作者 王成善 陈磊 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期73-80,共8页
高炉综合模拟中,势流理论是模拟固态炉料运动可选用的理论之一,但求解原势流模型所定义流函数的等值线不一定是流线。文中首先将原势流模型发展为包括连续性方程、旋度为0方程的3方程模型,而且证明了求解此3方程模型所定义流函数的等值... 高炉综合模拟中,势流理论是模拟固态炉料运动可选用的理论之一,但求解原势流模型所定义流函数的等值线不一定是流线。文中首先将原势流模型发展为包括连续性方程、旋度为0方程的3方程模型,而且证明了求解此3方程模型所定义流函数的等值线是流线,进而结合位于同一流线上的床层填充颗粒直径不变的假设,导出了可模拟计算床层内炉料颗粒直径分布的方程;讨论了基于发展后势流模型的物料混合特征。最后将对炉料势流模型及其流函数解法的发展推广为发展其他运动模型及其流函数解法的一般方法。笔者的工作对势流理论在高炉等相关工艺模拟中的应用有一定的推动和示范作用。 展开更多
关键词 流线 势流 数学模型 炉料运动 高炉
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二、三类边界条件下扩散方程的稳态近似分析 被引量：1
7
作者 王成善 黄太镭 穆小静 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期118-126,158,共10页
描述反应器内团块、粉粒或液滴内的传质都离不开扩散方程。获得工程上可利用的扩散方程的近似解,既是实践需要,也是理论发展方向之一。在给出对有限长度区间内扩散方程进行稳态近似法处理过程的同时,将动力学中常用的浓度随时间不变的... 描述反应器内团块、粉粒或液滴内的传质都离不开扩散方程。获得工程上可利用的扩散方程的近似解,既是实践需要,也是理论发展方向之一。在给出对有限长度区间内扩散方程进行稳态近似法处理过程的同时,将动力学中常用的浓度随时间不变的稳态假设发展为浓度变化率随时间不变的稳态假设,继而获得了一具体扩散问题的近似分析解。稳态近似法获得的结果和精确解随时间变化是同步的;近似解与接近最终稳态的情形吻合程度好,与远离最终稳态的情形吻合程度稍差些;稳态近似法获得的结果基本上满足总体质量守恒。 展开更多
关键词 提取冶金 动力学 扩散方程 非稳态 稳态近似法 分析解
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连铸坯凝固晶粒生长的元胞自动机模型
8
作者 陈登福 宋立伟 +1 位作者 王启明 陈缦丽 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期61-66,共6页
首次将元胞自动机(Cellular Automata,CA)方法和有限差分法结合起来,建立了连铸坯凝固时内部等轴晶和柱状晶的随机形核和晶粒生长模型。结合某钢厂实际生产情况,对实际工况下连铸坯凝固组织进行模拟,再现了连铸坯内部组织的演变规律,发... 首次将元胞自动机(Cellular Automata,CA)方法和有限差分法结合起来,建立了连铸坯凝固时内部等轴晶和柱状晶的随机形核和晶粒生长模型。结合某钢厂实际生产情况,对实际工况下连铸坯凝固组织进行模拟,再现了连铸坯内部组织的演变规律,发现晶粒呈现等轴晶-柱状晶-等轴晶的转变,以及不同工艺制度下3个晶层的厚度情况,表面激冷层和中心等轴晶层厚度随拉速增加而减小,随下钢水过热度降低而增大,但柱状晶层厚度却随拉速和钢水过热度的增加而增加。仿真结果对晶粒的随机形核、晶粒的择优生长、竞争生长以及晶粒的随机取向都有比较好的体现。 展开更多
关键词 连铸坯 组织模拟 元胞自动机 柱状晶 等轴晶
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扩散方程的稳态近似分析:Ⅱ.稳态近似解
9
作者 王成善 李丹丹 +2 位作者 时艳文 严诚 穆小静 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期81-89,共9页
通过与有足够精度的数值解对比和理论分析得出:稳态近似法获得的结果基本上满足总体质量守恒;从扩散开始,一直到最终稳态的过程中,稳态近似解和精确解随时间变化是同步的;稳态近似解与接近最终稳态的情形吻合程度好,与远离最终稳态的情... 通过与有足够精度的数值解对比和理论分析得出:稳态近似法获得的结果基本上满足总体质量守恒;从扩散开始,一直到最终稳态的过程中,稳态近似解和精确解随时间变化是同步的;稳态近似解与接近最终稳态的情形吻合程度好,与远离最终稳态的情形吻合程度差些。近似解全面反映了传质参数或准数对传质过程的定性影响。对扩散方程的稳态近似法处理过程和由此获得的近似解工程上可以应用。 展开更多
关键词 动力学 提取冶金 菲克扩散方程 有限长度扩散区间 稳态近似解 数值解
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一、二类边界条件下扩散方程的一个稳态近似结果
10
作者 王成善 穆小静 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2712-2719,共8页
将动力学处理非稳态问题的浓度随时间不变的稳态假设发展为浓度变化率随时间不变的稳态假设,对有限长度区间内扩散方程进行稳态近似法处理,获得一、二类边界条件下扩散方程的一个稳态近似解。并将其与精确数值解对比。研究结果表明:稳... 将动力学处理非稳态问题的浓度随时间不变的稳态假设发展为浓度变化率随时间不变的稳态假设,对有限长度区间内扩散方程进行稳态近似法处理,获得一、二类边界条件下扩散方程的一个稳态近似解。并将其与精确数值解对比。研究结果表明:稳态近似法获得的结果和精确解随时间变化是同步的,利用近似解可以准确地预测达到最终稳态的时间;近似解与接近最终稳态的情形吻合程度好,与远离最终稳态的情形吻合程度较差;稳态近似法获得的结果基本上满足总体质量守恒。 展开更多
关键词 冶金动力学 扩散方程 非稳态 稳态法 近似分析解
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