氧气底吹造锍过程中气泡行为的水模实验

通过底吹炼铜转炉水模型实验,研究底吹造锍转炉中喷嘴数量、喷嘴角度、喷嘴直径、气流速度等因素对转炉熔池气泡大小、气含率及液面喷溅的影响规律.结果表明:喷嘴直径的增大不利于气泡微细化,且加剧了液面喷溅现象;喷嘴角度的增大有利于减小喷溅,但气含率下降;气流速度的增大有利于气泡微细化,显著提高气含率,但喷溅比较剧烈.与单喷嘴喷吹相比,在总喷气量相同的条件下,双喷嘴喷吹具有明显的优势,两种方法的气泡微细化程度差别不大,但是双喷嘴的喷溅情况明显减弱;双喷嘴夹角44°时能获得最大的气含率,约为9%.     

底吹中间包气泡运动过程的数模研究

采用VOF模型模拟气泡在钢液中的运动过程,根据计算结果研究气泡的运动特性.结果表明,气泡外形由初始时的球形变为心形,而后逐渐变为椭球帽形;不同气量所产生气泡的直径不同,过小气量不能形成有效气幕;吹气量改变时,气泡运动轨迹也相应改变,小气量下上升轨迹呈螺旋状,中等气量呈现S状路径,较大气量时出现直线上升运动;不同位置上的气泡运动特性完全不同,这与钢液流场分布有密切关系.     

底吹中间包气泡形成过程的数模研究

采用两阶段模型，使用MATLAB语言编程，对中间包气幕挡墙砖中气泡的形成过程进行了数学模拟，研究了影响气泡大小的因素。结果表明：中间包内所形成气泡的大小主要受气体流量、钢液流速和气孔直径的影响。气泡直径随气体流量的增大而增大，随钢水流速的增大而减小，随气孔直径的增大而增长。孔径增大对气泡直径的影响较明显，孔径较小且只在较小范围内波动时，钢液流速和气体流量是主要影响因素。     

基于图像处理技术的磨耗层粗集料分布特性

为了给沥青路面磨耗层级配设计提供参考,基于体积法设计了不同骨架结构的沥青混合料。采用小型搓揉试验机开展室内试验,以模拟行车环境与车轮加速碾压效果。利用数字图像处理技术对不同衰减阶段的粗集料倾角进行分析,揭示粗集料空间分布状态对抗滑性能的影响。结果表明,磨耗层表面粗集料颗粒约65%比例以"平躺"状态为主,主要与碾压工艺有关;随着轮胎作用次数增加,粗集料颗粒从"竖立"状态往"平躺"状态发展;适当增加粗集料在4. 75 mm以上的比例,减少2. 36 mm细料的干涉,形成更强的主骨架约束,能有效降低沥青路面的二次压实,在一定程度上能够改善沥青磨耗层的耐久性。     

基于图像处理的油圈分布特性研究

油圈在日常生活中经常可见．然而，油圈的分布特性迄今为止尚未得到深入研究．本文采用数字图像处理的方法来研究油圈的分布特性，具有直观、简便的优点．采用数码相机对油圈进行拍照，利用图像处理技术对图片进行图像相减、二值化、连通分量提取等处理，即可得到油圈的尺寸、数目等信息．采用直方图、高斯拟合等方法对上述信息进行一定的处理可得到油圈的分布特性．研究结果表明，经过搅拌处理后，直径大的油圈数目较少，直径小的油圈数目较多，且油圈数目与直径之间近似满足高斯分布规律．     

基于高速摄影测量气泡体积的图像处理技术研究

为获得鼓泡过滤装置内尺寸较大且存在明显变形的气泡的体积,介绍了4种图像处理气泡体积的方法:等效直径法、椭球体积公式法、水平切片法和自适应切片法。分析每种方法的基本思想和使用条件,并利用这些方法计算出气泡的体积。同时,采用气泡收集法对气泡体积进行实验测量,将4种图像处理技术计算出的气泡体积与实验测量值进行对比,来评价各种方法的准确性。结果表明:等效直径法和椭球体积公式法因需要获取表述气泡整体几何特征的参数来计算气泡体积,因此当气泡变形严重时,特征参数会发生较大变化进而整体处理精度受影响较大;水平切片法对椭球形气泡具有高精度的处理结果,但当气泡对称轴发生偏转或气泡形状为碟形时,处理精度明显变差;自适应切片法能根据圆形度来识别气泡形状,同时,针对不同的气泡形状,以对称轴为参考来确定合适的切片方向,具有很强的适用性和较高的计算精度。     

钢包底吹氩搅拌特性

以广义相似原理为理论基础,采用水力学模拟实验方法,对钢包底吹氩搅拌特性进行了研究.研究中以谐时性准数为评价指标,考虑的影响因素包括修正弗劳德准数、液气密度比、熔池深径比和吹气位置.结果表明,各因素对评价指标的影响均显著,最为显著的是液气密度比;各因素按显著性大小排序为液气密度比、修正弗劳德准数、熔池深径比和吹气位置;钢包吹气位置设在单孔0.5R处搅拌效果最佳.     

浅谈基于图像处理气泡特征提取方法的研究

针对电厂等一些输液管道中普遍存在的气水混合的现象,本文通过摄像机、采集卡采集到透明玻璃管道内的气水混合液图像,基于数字图像处理技术针对气泡图像进行处理增强,以便更好地对图像进行阈值分割。通过实验,比较了几种阈值分割的效果,最后在最大类间方差法的基础之上,基于Matlab进行算法仿真,获得了较好的分割效果,该算法为有效的获得气泡形状特征参数提供了有效算法。     

铁水脱硫过程气泡平均直径的因次分析

为了减小镁蒸气铁水脱硫过程中的气泡直径,提高脱硫效率,通过水模型实验研究了气泡平均直径与设备参数、操作条件之间的关系.通过高速照相机采集不同实验条件下的气泡分布状态图;利用图像处理软件对所采集的图像进行处理,得到气泡平均直径.对实验中气泡平均直径的主要影响因素进行分析,由齐次原理和白金汉定律建立气泡平均直径与主要影响因素的关系式.根据实验数据求得拟合系数,得出了气泡平均直径与实验条件之间的准数方程.     

底吹钢包水模型中示踪剂传输过程数值模拟

以钢包水模型为研究对象,用数值模拟方法研究了两类三种示踪剂(数学示踪剂:被动标量,物理示踪剂:纯水和KCl溶液)在流场中的传输过程。结果表明,被动标量和纯水示踪剂的传输规律基本相同;相比前两者,密度大于水的示踪剂(KCl溶液)较快地沿水模型中主循环流向水模型底部传输,并沿水模型底部向气柱和偏心侧区域运动,随后沿偏心侧壁面向上传输至小循环流,但由于偏心侧底部"死区"的存在,示踪剂在此区域停留时间较长,沿偏心侧壁面向上传输过程有所延缓;最终,从水模型中示踪剂质量分数纵截面图和监测点得到的混匀时间均表明,KCl溶液示踪剂较快完成混匀过程。     

井底气泡的形成过程及其平均初始直径计算

利用类比的方法对井底气泡的形成过程进行了分析研究。认为垂直井底的气泡形成过程中,气泡膨胀阶段与Kazakis微孔介质气泡形成实验相似;脱离阶段则与水平毛细管气泡脱离过程相同。利用包立炯实验数据对Kazakis微孔介质气泡初始平均直径半经验公式进行了倾角校正,结合井底气层的渗流规律得出了适合井底气泡初始平均直径计算的方法。进行了井底压差和岩石孔吼直径对气泡初始平均直径影响情况的实例分析,结果较为符合实际,能为井底多相流动的微观描述提供一定的依据。     

LF精炼炉底吹氩过程流量控制

通过对精炼炉底吹氩工艺过程的分析，氩气流量难以控制的原因及整个被控系统的特点，选用具有分级结构的模糊自适应控制对氩气流量进行控制并通过仿真实验证明此方法较PID控制抗干扰能力强，取得较好的精炼效果。     

底吹电弧炉均匀混合特性的实验研究

以底吹电弧炉熔池水模型测定底吹５种布置方式下熔池均匀混合时间，指出内３孔布置是混合效果最佳布置方式，并得出其τ∝ｍε＾－ｎ（ｎ≈０．６）的结果。     

顶底复吹转炉底吹CO2—N2的冶金特性

在60kg顶底复吹转炉上进行了底吹CO_2、N_2、CO_2+N_2、CO_2+Ar_4种气体的实验,通过比较不同底吹气体的实验结果,对复吹转炉底吹不同性质气体的冶金特性进行了研究。主要讨论了底吹不同性质气体对熔池氧化性、脱碳反应和钢中氮的行为等的影响。     

电弧炉底吹搅拌混合特性的水模型研究

用实炉为３０ｔ电弧炉，缩尺为１：７的水模型确定了底吹气体流量，喷嘴孔径及孔数，喷嘴布置方式，液体深度对溶液均匀混合时间的影响，结果表明，底吹气体搅拌能密度增大，溶液均匀混合时间短，二者间的关系可用回归方程ｒ＝ｋε＾－ｎ表示；搅拌能密度相同时，均匀混合时间随喷吹点的增加而缩短，最佳喷吹点为中心圆及电极圆４孔，最佳喷嘴孔径为１．０～１．５ｍｍ均匀混合时间随溶液深度的降低而缩短。     

大直径扩底桩墩基础的承载特性

通过模型试验，研究大直径扩底桩墩基础在不同扩底位置时的承载特性及破坏规律。为大直径扩底桩墩基础承载力的理论研究提供了试验依据。     

大直径盾构衬砌管片生产中气泡的防治

在地下工程盾构法施工中管片是最主要的衬砌工艺。但管片在生产过程中,尤其在脱模后表面（集中在管片侧面和外弧面）存在较多的气泡,不但影响管片的抗压和抗渗强度,也对后续的修补工作带来很大的不便,杜绝气泡的产生或把它减少到最低限度是一项很重要的工作。本人以广深港客运专线SDⅢ标管片施工为例,根据自己的实际经验,总结了一些大直径盾构衬砌管片生产中气泡的防治方法,并且在施工中收到了良好的效果,供大家参考。     

侧底复吹RH真空精炼脱碳过程研究

基于RH内流场,结合冶金反应热力学及动力学,通过建立数学模型研究了侧底复吹RH真空脱碳过程.数值结果表明计算结果与试验结果符合良好.在总吹气量相同条件下,侧底复吹RH前20 min的脱碳速率高于传统RH的脱碳速率.对于传统RH脱碳,前3 s以熔池内CO本体脱碳为主,3~1 000 s以氩气泡表面脱碳为主;对于侧底复吹RH脱碳,前1 000s以氩气泡表面脱碳为主,并且氩气泡表面脱碳速率约为熔池内CO本体脱碳速率的两倍;提高RH处理后期的脱碳速率可提高超低碳钢生产效率.     

基于信息熵的图像处理技术

为了提高图像处理的精度,从而能更好地对图像进行分割处理,研究了基于信息熵的图像处理技术。首先分析了图像信息熵和基于局域信息熵符号压力函数,在此基础上设计了图像处理的算法。最后通过一组实验验证了算法的有效性。     

转炉泡沫渣气泡分布特点及形成过程

在转炉留渣-双渣工艺脱磷阶段结束倒渣时,分别使用样勺获取倒渣开始时上部泡沫渣,倒渣结束时下部泡沫渣以及倒渣结束后炉内剩余底部泡沫渣,使用宏观及微观的方法分别分析泡沫渣各部位气泡分布特点。结果表明：气泡平均当量直径,上部>下部>底部;孔隙率,上部>下部>底部。转炉泡沫渣的形成过程为：随着大量CO/CO2气泡进入渣中,气泡之间不断碰撞、合并,上部气泡被下部气泡抬挤且由于气泡本身的浮力作用,气泡不断上升,气泡在上升时由于重力作用,气泡之间渣相在重力作用下析液,气泡的拓扑结构不断发生变化,同时气泡之间不断碰撞、合并,最后形成上部气泡直径大且孔隙率高,下部气泡直径小且孔隙率低的泡沫渣。