超声场下熔渣熔体结构与黏度的转变行为研究

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2、sityundertheTreatmentofUltrasonicByShiZhenxingSupervisor：ProfessorMinYiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢=＆思。学位论文作者签名：史族长日期：20t

3、牛．650学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年谚学位论文作者签名：曲1E1"-／业＼签字日期：功I牛．占～30导师签名：阀≯签字日期：诩牛、易，岁D万方数据东北大学硕士学位论文摘要超声场下熔渣熔体结构与黏度的转变行为研究摘要超声波具

4、有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中能量的特点，当超声波在介质中传播时，会与介质相互作用而产生机械效应、热效应和空化效应等一系列物理化学效应，在超声提取、超声降解和废水处理等领域己得到广泛应用，但其在冶金领域的研究和应用仍然较少，对熔渣进行超声处理更是未见报导。本课题将超声处理引入熔渣体系，探讨熔渣超声处理的可行性及其对熔体结构和黏度转变行为的影响，为其在冶金过程中的应用打下基础。数值模拟结果显示，在确定熔渣物性参数条件下，超声波可在熔渣内产生显著的空化效应。在超声底部输入条件下，熔池顶部和底部的空化效应要强

5、于熔池中部。在熔池顶部靠近壁面处存在大范围的涡流，且流速较高，可达9m·S～，而在熔池其它大部分区域流速较低，从0．0001m·S‘1到0．1m·S～。对熔渣进行超声处理，可在不同程度上使熔渣中聚合程度较高的结构单元分解成聚合程度较低的结构单元，熔渣整体聚合程度降低，并且随着超声功率的增强，熔渣聚合程度降低的程度增大。在相同超声功率条件下，原始聚合程度较高的熔渣其熔体聚合程度降低更为显著。超声处理可实现熔渣黏度的转变，超声处理功率越大，黏度降低的效果越明显。在停止超声处理后，熔渣黏度会迅速回复到未施加超声处理时

6、的黏度水平，并且原始聚合程度较高的熔渣回复速度较快，而原始聚合程度较低的熔渣回复速度较慢。对比超声处理对熔渣熔体结构和黏度转变行为的影响，二者存在显著的一致性，这进一步证明了对熔渣进行超声处理，可以实现改变熔渣熔体结构和物性参数的目的，也证明了对熔渣进行超声处理的可行性。关键词：超声波；熔体结构；黏度；数值模拟万方数据东北大学硕士学位论文一．垒!!!璺竺AbstractComparedwithnormalsound，ultrasonichasmanyexcellentfeaturessuchaslinearpr

7、op’agation，strongpenetratingabilityandstrongpowerdensity．Whenultrasonicwithenoughpowerpropagateinfluid，aseriesofspecialphysicalandchemicaleffects，suchasmechanicalef-fects．the咖aleffects，cavitationeffectswouldbegenerated．Ultrasonichasbeenwidelyusedinextracting

8、，degradation，wastewatertreatmentandmanyotherfields，butthereisnoreportaboutultrasonicusedinslagsystem．Inthepresentstudy，ultrasonicwasintroducedintoslagtreatmenttoexaminethefeasibilityofultrasonic