超聲波具有方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中能量的特點,當超聲波在介質(zhì)中傳播時,會與介質(zhì)相互作用而產(chǎn)生機械效應(yīng)、熱效應(yīng)和空化效應(yīng)等一系列物理化學(xué)效應(yīng),在超聲提取、超聲降解和廢水處理等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用,但其在冶金領(lǐng)域的研究和應(yīng)用仍然較少,對熔渣進行超聲處理更是未見報導(dǎo)。本課題將超聲處理引入熔渣體系,探討熔渣超聲處理的可行性及其對熔體結(jié)構(gòu)和黏度轉(zhuǎn)變行為的影響,為其在冶金過程中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。數(shù)值模擬結(jié)果顯示,在確定熔渣物性參數(shù)條件下,超聲波可在熔渣內(nèi)產(chǎn)生顯著的空化效應(yīng)。在超聲底部輸入條件下,熔池頂部和底部的空化效應(yīng)要強于熔池中部。在熔池頂部靠近壁面處存在大范圍的渦流,且流速較高,可達9 m·s-1,而在熔池其它大部分區(qū)域流速較低,從0.0001 m·s-1到0.1 m·s-1。對熔渣進行超聲處理,可在不同程度上使熔渣中聚合程度較高的結(jié)構(gòu)單元分解成聚合程度較低的結(jié)構(gòu)單元,熔渣整體聚合程度降低,并且隨著超聲功率的增強,熔渣聚合程度降低的程度增大。在相同超聲功率條件下,原始聚合程度較高的熔渣其熔體聚合程度降低更為顯著。超聲處理可實現(xiàn)熔渣黏度的轉(zhuǎn)變,超聲處理功率越大,黏度降低的效果越明顯。在停...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 超聲波及超聲波的應(yīng)用
        1.1.1 描述超聲波的物理量
        1.1.2 超聲波的特性
        1.1.3 超聲空化
        1.1.4 超聲波的應(yīng)用
    1.2 熔渣結(jié)構(gòu)概述
        1.2.1 熔渣結(jié)構(gòu)理論
        1.2.2 固體氧化物及硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)
        1.2.3 液態(tài)爐渣的結(jié)構(gòu)
    1.3 研究目的與意義
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 熔渣內(nèi)超聲效應(yīng)的數(shù)值模擬
    2.1 熔渣超聲波處理設(shè)備
    2.2 數(shù)學(xué)模型的建立
    2.3 模擬熔渣的選擇及其物性參數(shù)
    2.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析與討論
        2.4.1 熔渣內(nèi)的靜壓力
        2.4.2 熔渣內(nèi)的氣泡體積分數(shù)
        2.4.3 熔渣內(nèi)靜壓力與氣泡體積分數(shù)的區(qū)域分布
        2.4.4 熔渣的流動行為
    2.5 本章小結(jié)
第3章 超聲場下熔渣熔體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變行為
    3.1 研究方案
    3.2 實驗結(jié)果分析與討論
    3.3 本章小結(jié)
第4章 超聲場下熔渣黏度的轉(zhuǎn)變行為
    4.1 研究方案
    4.2 實驗結(jié)果分析與討論
        4.2.1 超聲處理對降溫黏度的影響
        4.2.2 超聲處理對恒溫黏度的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4001296