一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法技术

本发明专利技术涉及粉末冶金技术领域，尤其是一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法，包括以下步骤：S1：参数输入：输入实际的雾化工艺参数组合；S2：数值模型计算：计算不同雾化参数组合下的雾化过程；S3：结果后处理：判别雾化破碎模式为液膜破碎或喷泉破碎，分别输出对应工况下的气液比；S4：数据整合：分别输出液膜破碎发生的最小气液比与喷泉破碎发生的最大气液比作为模型阈值；S5：预测标准建立：基于步骤S4得出的模型阈值建立相应预测标准；S6：模型校正：通过工业试验对模型阈值进行校正，通过建立工业雾化破碎模式预测模型，并结合本发明专利技术提供的控制方法，可以对实际工业雾化顺行程度实现精准预测，有效避免堵钢现象，提高雾化生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法


[0001]本专利技术涉及粉末冶金
，尤其是一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法。

技术介绍

[0002]雾化是指使用雾化介质破碎金属熔体并使其快速冷却凝固，进而获得细小合金粉末的一种粉末冶金工艺。
[0003]在雾化生产过程中，金属熔体破碎模式可大致分为液膜破碎与“微型喷泉”破碎（本文均简称为“喷泉破碎”），两者区别在于金属熔体是否具有充足的下流驱动力进而可以穿过回流区。对于液膜型破碎模式，由于金属熔体下流阻力过大，导致液芯尖端无法从导液管出口顺利流出而在阻力更小的径向扩展，在实际生产过程中，气体喷出后迅速膨胀伴随周围温度的迅速降低，这导致与冷态壁面接触的液芯极易凝固，进而改变导液管周围形状，甚至造成导液管冻结与堵钢等现象。堵钢的发生会导致原材料报废、雾化装备烧损，而且可能会造成安全问题，实际生产过程中应极力避免。
[0004]基础研究表明，气液间相互作用是影响雾化破碎模式的决定性因素，因此通过使用气液比（气体与熔体质量流速比）这一参数，即可简单地定量分析气液间相互作用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：参数输入：输入实际的雾化工艺参数组合；S2：数值模型计算：计算不同雾化参数组合下的雾化过程；S3：结果后处理：判别雾化破碎模式为液膜破碎或喷泉破碎，分别输出对应工况下的气液比；S4：数据整合：分别输出液膜破碎发生的最小气液比与喷泉破碎发生的最大气液比作为模型阈值；S5：预测标准建立：基于步骤S4得出的模型阈值建立相应预测标准；S6：模型校正：通过工业试验对模型阈值进行校正。2.根据权利要求1所述的一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法，其特征在于，步骤S1中的雾化工艺参数包括通钢量、雾化压力、雾化气体温度及导液管直径。3.根据权利要求2所述的一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法，其特征在于，步骤S2中的计算方法包括ANSYS Fluent、COSMOL、STAR CCM+、OPENFOAM及个人编程，应用的数值模型包括湍流模型和多相流模型。4.根据权利要求1所述的一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法，其特征在于，步骤S3中雾化破碎模式的判别方法为：如果 ，则为液膜破碎模式，如果，则为喷泉破碎模式，其中F
g
为金属液芯尖端运动至导液管出口受到的重力，F
f
为金属液芯尖端运动至导液管出口受到的浮力，F
d
为金属液芯尖端运动至导液管出口受到的曳力，F
p
为金属液芯尖端运动至导液管出口受到的压力。5.根据权利要求4所述的一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法，其特征在于，金属液芯尖端运动至导液管出口受到的重力、浮力、曳力与压力的表达式分别如下：，，，，式中，M为通钢量；g为重力加速度；G为气体质量流速；C
d
为曳力系数；为气体流速；为液芯流速；为气体密度；为导液管下方负压区压力；为气体喷嘴水平方向夹角；为导液管横截面积。6.根据权利要求5所述的一种基于破碎模式预测的雾化生产顺行控制方法，其特征在于，所述气液比的计算公式为：，式中，为气液比，G为气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璞，张家泉，刘佳奇，董延楠，朱争取，陈希青，王昊暄，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：