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(guò)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(guò)攪拌鐵水使其循環(huán)流動(dòng)，帶動(dòng)脫硫劑與鐵水的混合而達(dá)到脫硫的目的。因此如何提高脫硫過(guò)程中脫硫劑與鐵水的接觸時(shí)間和接觸概率、強(qiáng)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(jì)指標(biāo)。
　　 本文應(yīng)用FLUENT軟件，運(yùn)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(duì)KR機(jī)械攪拌法和噴吹法脫硫過(guò)程中鎂顆粒與鐵水的流動(dòng)混合行為進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究了各種攪拌脫硫工藝參數(shù)對(duì)鐵水罐內(nèi)鎂脫硫劑與鐵水混合過(guò)程的影響，分析比較了最佳的攪拌工藝參數(shù)，并對(duì)攪拌工藝進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。
　　 對(duì)于KR機(jī)械攪拌法脫硫，本文基于固-液兩相流的計(jì)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(duì)混合過(guò)程的影響。
　　 在此基礎(chǔ)上，本文將KR機(jī)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(jì)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(duì)液體中含氣率分布的影響以及氣相的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　 KR機(jī)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(shí)的混合效果要好于中心攪拌時(shí)的混合效果，最佳的偏心距離大約為罐體半