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热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法

559 编辑：中冶有色网来源：唐山钢铁集团有限责任公司, 河钢乐亭钢铁有限公司, 河钢股份有限公司唐山分公司

2025-10-09 16:45:57

权利要求 1.一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于包含以下步骤： (1)基于有限元法计算炉鼻子内部温度场，提取锌熔点等温面; (2)建立有限元与离散元耦合模型，并通过二次编译优化模型算法; (3)运行耦合模型，输出锌灰运动轨迹及富集区域的可视化数据。 2.根据权利要求1所述的一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体实施步骤如下： (11)基于热镀锌炉鼻子的几何参数与工艺参数，建立三维有限元模型; (12)求解稳态/瞬态传热方程，计算炉鼻子内部温度场分布; (13)提取锌的熔点温度对应的等温面，作为锌灰相变的边界条件。 3.根据权利要求1所述的一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体实施步骤如下： (21)将炉鼻子划分为FEM域，锌灰颗粒建模为DEM域; (22)基于实际锌灰粒径导致的超高计算量问题，提出力学等效的颗粒缩放方法; (23)建立热-力耦合方程，定义FEM域与DEM域的双向数据交互机制; (24)通过二次编译优化模型算法。 4.根据权利要求3所述的一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于：所述步骤(22)中，离散元模型中锌灰颗粒的物理属性通过实验标定，支持用户自定义参数。 5.根据权利要求3所述的一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于：所述步骤(22)中，离散元模型中锌灰颗粒的粒径通过力学等效缩放方法放大至0.1-1mm，颗粒密度按缩放系数n等比缩小，并忽略浮力影响。 6.根据权利要求5所述的一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于：所述缩放系数n满足ρsim=ρreal/n，以确保仿真中颗粒所受曳力与重力之比与实际工况一致。 7.根据权利要求5所述的一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于：所述浮力可忽略的判定条件为浮力与重力比值≤1/5000。 8.根据权利要求3所述的一种热镀锌炉鼻子内锌灰运动与富集表征预测方法，其特征在于：所述步骤(24)中

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