KR法铁水脱硫数值模拟与水模型实验

发布时间：2020-07-28 09:01

【摘要】：我国是钢铁生产大国和消费大国,截止2017年11月,我国钢材产量累计达97298万吨。虽然我国钢材产量巨大,但是许多钢种仍依赖于进口,如冷轧薄宽带、镀层板(带)、电工钢板(带)、镀锌板(带)、以及部分不锈钢板(带)等。因此,我国仍需在提升钢材质量方面加大研究力度。硫对钢材质量有严重影响,降低钢材中硫的含量具有重要意义。本文基于KR机械搅拌法脱硫,使用Fluent计算流体力学软件对铁水包结构进行了数值模拟,研究铁水包结构对内部铁水流动状态的影响。结果表明:球形底结构铁水包能有效减小铁水流动的“死区”体积,并且可以缩短混匀时间;通过比较铁水内部流场发现,球形底结构铁水包中铁水形成了明显的不规则流动,不规则流动的形成有利于脱硫剂的分散。基于KR法铁水脱硫对偏心搅拌时铁水的流动状态及形成的漩涡进行的模拟,结果表明:偏心搅拌时形成了不规则的漩涡;在搅拌器与包壁较近侧铁水被充分搅拌,并且铁水流速比较远侧大1倍左右;铁水包底部铁水从一侧流往另一侧,说明偏心搅拌很好的减小了搅拌器底部流动“死区”的体积;当搅拌速度从120 rpm增加到200 rpm时,铁水流速增大约68%;采用水模型实验对KR法脱硫过程产生的漩涡进行了研究,并将结果与数值模拟结果进行对比,结果表明:数值模拟结果与水模型实验结果基本吻合,并且发现当搅拌器浸入深度过浅时容易发生“卷气”现象;当搅拌器浸入深度为187.5mm时,轴向平均速度差Δv最大,为0.132 m·s~(-1),大的轴向速度差有利于脱硫剂的卷入。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF704.3
【图文】：

元素对,活度,苏打,脱硫

图 1.1 各元素对硫活度的影响 1.1 Influence of element in melt on sulfur ac脱硫发展历程硫发展历程脱硫工艺的发展可分为三个阶段[7, 8]：世纪末到 20 世纪 60 年代）用苏打在铁水沟中进行脱硫；1927 年，能力很强，能将硫含量降至“双零”当时被称为“苏打冶金”。但是使用导致渣的流动性变差，因此苏打脱硫在回转炉中脱硫；1962 年，日本用双向

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图 1.2 KR 法脱硫原理示意图1.2 Desulphurization principle diagram of KR m图可知，KR 法脱硫与铁水、空气、脱脱硫过程中产生的漩涡和搅拌时铁水的因此对铁水的流动状态和漩涡的研究具

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图 1.2 KR 法脱硫原理示意图.1.2 Desulphurization principle diagram of KR m e意图可知，KR 法脱硫与铁水、空气、脱硫，脱硫过程中产生的漩涡和搅拌时铁水的流，因此对铁水的流动状态和漩涡的研究具有

【参考文献】