KR機(jī)械脫硫攪拌器內(nèi)流體流動(dòng)特性研究.pdf

1、現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)過程中，鐵水預(yù)處理工藝已成為降低鋼中硫含量，生產(chǎn)高潔凈度鋼的關(guān)鍵工序之一。鐵水預(yù)處理的代表性方法有KR機(jī)械攪拌法和噴吹法脫硫，它們的共同點(diǎn)都是通過攪拌鐵水使其循環(huán)流動(dòng)，帶動(dòng)脫硫劑與鐵水的混合雨達(dá)到脫硫的目的。
　　本文應(yīng)用FLUENT軟件，結(jié)合多重參考系法，采用歐拉多流體模型和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，對(duì)KR機(jī)械攪拌法脫硫攪拌器內(nèi)流體流動(dòng)特性進(jìn)行研究，并對(duì)攪拌工藝進(jìn)行了優(yōu)化。
　　對(duì)于KR機(jī)械攪拌法冷態(tài)水模型，通過改變

2、中心和偏心攪拌方式、攪拌槳轉(zhuǎn)速、浸入深度、槳型，探討這些變量對(duì)攪拌混合效果的影響。研究表明，提高轉(zhuǎn)速可使流體流速和湍動(dòng)能值有較大提升，改變浸入深度和槳型會(huì)使流場(chǎng)和湍動(dòng)能分布變化較大，偏心攪拌混合效果優(yōu)于中心攪拌。此模型情況下最佳工況為:偏心攪拌，攪拌槳轉(zhuǎn)速為2.0s-1，浸入深度取0.15m，槳型采用220mm×50mm×50mm。
　　在冷態(tài)水模型研究基礎(chǔ)上，本文將KR機(jī)械攪拌法與噴吹法相結(jié)合，提出了一種新型噴吹脫硫方法，探討了

3、中心和偏心、噴吹速度、攪拌槳轉(zhuǎn)速、噴嘴浸入深度變化對(duì)攪拌器內(nèi)流體中含氣率分布的影響。研究表明，較大的轉(zhuǎn)速可以使氣體分布更加均勻，提高噴吹速度和增大噴嘴浸入深度可以明顯地提高攪拌器內(nèi)含氣率，偏心攪拌情況下含氣率分布優(yōu)于中心攪拌。
　　為了更加接近實(shí)際生產(chǎn)過程，本文建立了KR機(jī)械攪拌法高溫鐵水模型，研究中心和偏心攪拌方式、攪拌槳轉(zhuǎn)速、浸入深度、槳型變化對(duì)槽內(nèi)流場(chǎng)特性的影響。研究表明，高轉(zhuǎn)速和長(zhǎng)槳型可給攪拌器內(nèi)流體提供更高的流速，浸入深