鐵水預(yù)處理中鎂基脫硫劑的混合行為研究.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機械攪拌法和噴吹法脫硫，它們的共同點都是通過攪拌鐵水使其循環(huán)流動，帶動脫硫劑與鐵水的混合而達到脫硫的目的。因此如何提高脫硫過程中脫硫劑與鐵水的接觸時間和接觸概率、強化脫硫化學(xué)反應(yīng)，將直接影響到脫硫生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。
　　 本文應(yīng)用FLUENT軟件，運用多重參考系坐標(biāo)法(MRF)，采用歐拉多流體模型和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模

2、型，分別對KR機械攪拌法和噴吹法脫硫過程中鎂顆粒與鐵水的流動混合行為進行了數(shù)值模擬。研究了各種攪拌脫硫工藝參數(shù)對鐵水罐內(nèi)鎂脫硫劑與鐵水混合過程的影響，分析比較了最佳的攪拌工藝參數(shù)，并對攪拌工藝進行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。
　　 對于KR機械攪拌法脫硫，本文基于固-液兩相流的計算體系，研究了不同攪拌工況下鎂脫硫劑與鐵水的混合狀況。比較了槳葉的轉(zhuǎn)速、浸入深度、偏心距等對混合過程的影響。
　　 在此基礎(chǔ)上，本文將KR機械攪拌法與噴吹法相

3、結(jié)合，開發(fā)了一種新型噴吹脫硫方法?；跉?液兩相流的計算體系，研究了這種新型噴吹脫硫方法中通氣量、噴口插入深度、偏心噴吹的偏心度等變量對液體中含氣率分布的影響以及氣相的運動規(guī)律。
　　 KR機械攪拌法的模擬結(jié)果表明，脫硫劑在鐵水中的混合效果隨著轉(zhuǎn)速的增加而提高，考慮到攪拌功率的消耗，最佳轉(zhuǎn)速為120r/min；攪拌槳的最佳浸入深度為熔池內(nèi)液面高度的2/3；偏心攪拌時的混合效果要好于中心攪拌時的混合效果，最佳的偏心距離大約為罐體半