底吹喷粉强化气化脱磷渣性能研究

发布时间：2020-03-28 23:35

【摘要】：钢渣是炼钢过程中产生的必不可少的副产品,作为固体废弃物如果不能得到及时有效的处理将会造成严重的资源浪费和环境污染。转炉钢渣气化脱磷技术是一种在线脱除钢渣中磷元素,实现物质能量循环的新技术,可以最大化利用热态钢渣资源。转炉底吹和喷粉方式代替炉口加料,提高脱磷效率,为气化脱磷的工业化提供理论依据。文章研究底吹气体条件下熔渣流场的影响因素以及底吹喷粉条件下熔渣中脱磷粉剂分布的影响因素。模拟计算结果表明,喷嘴数量是影响熔池死区比例和有效喷吹时间的关键性因素,增加喷嘴数量扩大了环流区域在熔池内覆盖区域,从而提高了熔池内总湍动能。在一定的喷嘴流量范围内,单一喷嘴形成的环流区域以及形成环流的有效时间随流量增加变化不大,流量增加,增强了环流区域流速和湍动能,加强了环流区域能量、动量和质量的传输;增加碰撞时的能量损失和湍流强度,对死区比例的减少效果不大,但流量过大易形成贯穿流造成过多能量损失。偏心底吹在浅、宽熔池中对流场影响不大。熔池深度增加,形成的两相区倒锥形区域扩大,湍动能转换率提高。熔池流场速度梯度小,死区比例小,有利于熔池内混匀。粘度的增加,不影响熔池内总的平衡湍动能,只是影响湍动能的转换速率。粘度越高湍动能达到平衡态的时间越长。喷粉模拟计算表明,颗粒具有随动性,且粒度越小随动性越强,熔池中颗粒分布基本位于熔池流场环流区域,流场死区内无颗粒分布,颗粒分布主要受熔池内流场的分布影响。颗粒随气泡运动只有当气泡和颗粒运动方向不同时颗粒才能与气泡壁接触,释放到熔渣中。提高粉气比,不能影响颗粒的分布规律,但可以小幅度提高颗粒在环流区域内的分布范围,增加颗粒浓度。颗粒的粒度增加会抑制流场的湍东强度,影响颗粒的均匀分布。尤其是颗粒过大时,在近渣面层甚至出现空白。粒度减小,随动性增加,环流末端颗粒分布有所改善,但会减少颗粒在环流内部的分布。底吹流量过小颗粒不能随气体喷入喷嘴,流量增加,粉气比不变,熔池中间两流股相互吸引碰撞,形成两个大环流,横向流增加,环流流速增加,死区分布减少,颗粒分布均匀。图60幅;表5个;参56篇。
【图文】：

渣一碳一气反应示意图

图 2 氮气流中颗粒速度与时间的变化ationship between the velocity of lime particleAnd time in nitro速度为 150 m·s-1的氮气流中，不同直径的石灰颗[51]，粒度越小加速度越大，在很短的时间内就达
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TF713.3

【参考文献】

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1 梁强;曾加庆;齐渊洪;;含磷炉渣处理技术的回顾与展望[J];钢铁;2015年01期

2 任奇;王颖杰;李双林;;钢渣处理与综合利用技术[J];钢铁研究;2012年01期

3 李光辉;邬斌;张元波;张克诚;陈丽勇;姜涛;;转炉钢渣工艺矿物学及其综合利用技术[J];中南大学学报(自然科学版);2010年06期

4 王书桓;吴艳青;刘新生;徐志荣;吕晓芳;;硅还原转炉熔渣气化脱磷实验研究[J];钢铁;2008年02期

5 王书桓;吴艳青;徐志荣;吕晓芳;张响;王春梅;刘太新;;硅还原转炉熔渣气化脱磷热力学分析[J];炼钢;2008年01期

6 周云;彭开玉;李辽沙;王世俊;王海川;董元篪;;电炉含锌粉尘在微波场下脱锌的试验研究[J];金属矿山;2006年02期

7 李光强,张峰,张力,隋智通;高温碳热还原进行转炉渣资源化的研究[J];材料与冶金学报;2003年03期

8 沈建国,郭春媛,于景坤,姜茂发;钢铁冶金渣的资源化利用[J];材料与冶金学报;2003年03期

9 曹亚东,韩勇强;电炉钢渣在沥青路面中的应用研究[J];中国市政工程;2001年01期

10 单志峰;国内外钢渣处理技术与综合利用技术的发展分析[J];工业安全与防尘;2000年02期

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1 吴龙;郝以党;;钢渣利用途径及安定化处理探讨[N];世界金属导报;2018年

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1 李勇;顶底复吹转炉内气液两相流行为的模拟研究[D];东北大学;2013年

2 崔玉元;钢渣中有价组元回收及资源化利用的基础研究[D];东北大学;2013年

3 潘时松;钢包狭缝式底喷粉元件研制及粉气流行为特性研究[D];东北大学;2008年

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1 王连钰;铁水包底喷粉多相流数值模拟研究[D];辽宁科技大学;2016年

2 张彦龙;微波处理转炉钢渣提铁脱磷的实验研究[D];河北联合大学;2014年

3 葛潭潭;钢渣制备微晶玻璃的性能及其粘度模型计算研究[D];上海大学;2013年

4 石鑫越;微波碳热还原转炉渣脱磷动力学研究[D];河北联合大学;2013年

5 邬斌;转炉钢渣资源化利用研究[D];中南大学;2009年

6 李伟峰;转炉钢渣的理化性质及资源化研究[D];北京化工大学;2008年

7 吴艳青;硅还原转炉渣气化脱磷热力学和动力学基础研究[D];河北理工大学;2007年

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本文编号：2605076