图3为转炉在0-120º的倾动过程中炉液的重心变化曲线。从图中可以看到:在0º时,转炉炉液混合重心x方向坐标为0,z方向坐标约为1.05m(这里,x方向为转炉右半侧方向,z方向为转炉轴线方向,正向朝上),即在转炉初始垂直位时,炉液混合重心在z轴上。随着转炉倾动角度的增大,炉液混合重心x、z方向坐标都增大。当倾动角度达到85º时,炉液混合重心x方向坐标开始保持不变,直至倾动角度约为115º时,其值波动不大,而混合重心z方向坐标急剧增加。当炉液全部倾倒完成时,可以认为此时炉液混合重心全部为0,然后将转炉摇回垂直位,进入下一炉吹炼周期。
从计算结果来看,转炉倾动过程中,炉液力矩的波动较大,随着出钢过程的发生,炉液混合重心位置也发生了较大的变化。因而,转炉的倾动过程应保持平缓,以免造成转炉较大的晃动,形成附加力矩。
3结论
通过计算与分析,可以得到如下结论:
(1)炉液力矩的计算是一个动态的过程。在0º-120º的倾动过程中,炉液力矩先增大,当达到最大值后,再依次下降变为负值,然后又上升,直至倾动完成,力矩变为0为止。这说明转炉倾动过程中,炉液力矩并非呈线性变化,而呈波浪形变化,在某一角度时(本算例中大约在60º-70º之间)存大最大炉液力矩,这一非线性的变化趋势增大了求解转炉合成倾动力矩的难度。
(2)转炉倾动过程中,随着炉液体积的变化,炉液的混合重心的波动较大,倾动过程应该保持平缓,防止产生附加力矩。
(3)计算中将转炉的内壁简化为理想的几何规则体,其中一些细小特征没有考虑,计算结果可能与实际存在一定的差异。但该计算方法与结果趋势可以用来作为合成倾动力矩的重要参考。
参考文献
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