新型噴氣式攪拌反應(yīng)器混合過程的研究.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械攪拌的作用下使其分散在熔池內(nèi)，從而達到提高鎂脫硫效率的目的。
　　 本文圍繞“原位法機械攪拌脫硫”的新思路，對新型噴氣式攪拌反應(yīng)器的混合過程進行研究。首先采

2、用電導(dǎo)率法測定了攪拌、噴吹、噴吹加攪拌三種不同工藝下反應(yīng)器內(nèi)流體的混合時間。然后使用Fluent等軟件對于不同轉(zhuǎn)速、不同浸入深度、不同偏心度以及不同槳葉的流場、濃度場以及混合時間進行數(shù)值模擬，并將模擬值與實驗值相對比，其模擬值與實驗值吻合較好。最后在攪拌的基礎(chǔ)上噴吹氣體，通過改變轉(zhuǎn)速、氣流量相關(guān)參數(shù)，進一步研究氣液兩相流的混合過程。本文研究主要取得結(jié)論如下：
　　 無論在噴吹還是噴吹加攪拌時，加大氣流量，都可以縮短混合時間。對于

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