新型噴氣式攪拌反應(yīng)器混合過(guò)程的研究.pdf

1、現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程中，普通鐵水預(yù)處理工藝成為最大限度降低鋼中硫含量，生產(chǎn)高潔凈度鋼的關(guān)鍵工序之一。課題組在綜合顆粒鎂脫硫和KR法脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了“原位法機(jī)械攪拌脫硫”的新思路。即以MgO鎂基脫硫劑取代顆粒鎂，在鐵水中原位生成金屬鎂蒸汽，靠惰性載氣噴吹帶入鐵水熔池并在機(jī)械攪拌的作用下使其分散在熔池內(nèi)，從而達(dá)到提高鎂脫硫效率的目的。
　　 本文圍繞“原位法機(jī)械攪拌脫硫”的新思路，對(duì)新型噴氣式攪拌反應(yīng)器的混合過(guò)程進(jìn)行研究。首先采

2、用電導(dǎo)率法測(cè)定了攪拌、噴吹、噴吹加攪拌三種不同工藝下反應(yīng)器內(nèi)流體的混合時(shí)間。然后使用Fluent等軟件對(duì)于不同轉(zhuǎn)速、不同浸入深度、不同偏心度以及不同槳葉的流場(chǎng)、濃度場(chǎng)以及混合時(shí)間進(jìn)行數(shù)值模擬，并將模擬值與實(shí)驗(yàn)值相對(duì)比，其模擬值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。最后在攪拌的基礎(chǔ)上噴吹氣體，通過(guò)改變轉(zhuǎn)速、氣流量相關(guān)參數(shù)，進(jìn)一步研究氣液兩相流的混合過(guò)程。本文研究主要取得結(jié)論如下：
　　 無(wú)論在噴吹還是噴吹加攪拌時(shí)，加大氣流量，都可以縮短混合時(shí)間。對(duì)于

3、單噴吹加大氣流量，縮短混合時(shí)間更為明顯；無(wú)論在攪拌還是噴吹加攪拌時(shí)，增大轉(zhuǎn)速，都可以縮短混合時(shí)間。但當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定程度，混合時(shí)間不再發(fā)生顯著變化。
　　 在單獨(dú)攪拌時(shí)，改變浸入深度對(duì)攪拌槽局部流場(chǎng)、濃度場(chǎng)影響較大，對(duì)整體混合時(shí)間的影響不大，浸入深度并不是越大越好；改變偏心度對(duì)攪拌槽局部流場(chǎng)、濃度場(chǎng)影響較大，對(duì)整體混合時(shí)間的影響不大，隨著偏心度的增加混合時(shí)間逐漸增長(zhǎng)；增加攪拌槳翼長(zhǎng)或翼厚，都可以有效地縮短混合時(shí)間。