KR搅拌脱硫传输动力学水模实验研究及进展

综述了国内外KR搅拌脱硫流动状态与混合特性的理论及水模实验研究结果,探明了改善KR搅拌脱硫混合效果的主要手段和其局域卷吸混合分散特性;通过介绍国内外改善KR搅拌脱硫动力学条件的水模实验方法、研究结果与实践效果,分析了改善KR搅拌脱硫动力学条件的有效措施,证明了水模实验结果对实际生产的推动作用。     

Development and application of long life technology of WG-3Y stirrer in KR desulphurization

根据KR搅拌脱硫的水模试验与理论研究结果,针对国内外改善KR搅拌混合特性存在的问题不足,研试了一种WG-3Y搅拌器新结构。在水模试验研究的基础上,完成了100、200t铁水罐搅拌脱硫用WG-3Y搅拌器的研制,并在工业性试验与推广应用中,取得了改善脱硫动力学条件、提高脱硫技术经济指标的优良效果。     

偏心搅拌混合特性水模试验研究

基于国内外KR搅拌脱硫混合特性的理论成果,提出一种偏心搅拌脱硫新工艺,完成了常规四叶搅拌器与相同叶片结构的WG-3Y搅拌器的偏心搅拌水模试验。试验结果表明,在合理的偏心距和搅拌器潜入深度条件下,偏心搅拌具有明显地改善搅拌混合性能的效果,与常规四叶搅拌器相比,WG-3Y搅拌器的搅拌混合性能更优,偏心距影响程度更大。     

新型叶片结构搅拌器的水模试验研究

通过水力学模拟试验,探讨了搅拌器叶片结构、搅拌速度、搅拌器潜入深度对液面旋涡面积、卷吸循环量、卷吸深度的影响规律,获得了改善KR,脱硫动力学条件的新型叶片结构搅拌器。     

KR铁水脱硫剂逸散及搅拌器黏渣分析

 为进一步提高KR机械搅拌铁水脱硫效率,对KR机械搅拌铁水脱硫时脱硫剂加入过程中的逸散和搅拌器叶桨上方黏结渣块产生原因进行分析。结果表明,脱硫剂粒度和成分、加料方式、铁水带渣是引起加料逸散和搅拌器黏结渣块的主要原因。采取控制脱硫剂粒度小于0.1 mm的比例小于10%、控制加料时的搅拌速度不大于40 r/min、优化萤石粒度避免脱硫剂中局部CaF₂质量分数高、采取脱硫前扒除铁水带渣等方法,有效改善脱硫剂逸散和搅拌器黏渣,进而提高脱硫剂的利用率和铁水脱硫率。     

KR法铁水脱硫搅拌流场的数值分析

为改进KR脱硫设备和工艺,以期改善KR脱硫过程中出现的柱状回转区和"死区"现象,参考国内某钢厂KR脱硫搅拌工艺过程,应用Fluent软件,采用VOF模型对槽内的搅拌流场进行数值分析,研究不同叶片形状和偏心搅拌下的流场特性。结果表明:与常规三叶搅拌相比,螺旋三叶搅拌流场中,"死区"并未得到改善,且柱状回转区面积增大、流速和湍动能均减小;偏心搅拌基本消除了柱状回转区和"死区"现象,且偏心距离为30 mm时改善效果最好。     

武钢KR脱硫工艺改进

介绍了武钢炼钢总厂二分厂KR脱硫工艺的改进。通过优化了脱硫剂的成分,使脱硫效果得到明显改善,脱硫剂单耗大幅降低;优化了搅拌、扒渣工艺并采取底吹技术,大幅减少了扒渣过程中的金属损失;改进了搅拌器形状和制作工艺,提高了搅拌器寿命,并减少了修补料消耗;开发了脱硫自动控制模型,提高了生产效率,改善了操作环境。     

KR铁水预处理脱硫研究

模拟在一定的搅拌速度、搅拌器潜入深度、搅拌器直径条件下,分析KR铁水预处理的动力学因素,以期找出各因素与脱硫动力学的关系。     

KR搅拌铁水脱硫水模型试验研究

通过KR铁水预脱硫水模型试验,分析探讨了湖南华菱涟源钢铁有限公司210转炉厂KR铁水脱硫的影响因素。研究结果表明,搅拌器转速、搅拌器插入深度、铁水罐装载深度、罐径比对铁水脱硫动力学有明显影响,搅拌器罐径比0.38、转速160 r/min、插入深度213 mm、铁水罐装载深度450 mm时脱硫效果最好。基于水模型试验结果在涟钢210转炉厂进行了工业性试验：将搅拌器罐径比由原来的0.34提高至0.38(即搅拌器平均直径由原来的1 290 mm增大为1 440 mm,叶片高度由原850 mm增加至950 mm),转速调整为116 r/min。优化后搅拌时间缩短1.1 min、脱硫剂消耗降低3.4%、搅拌器寿命提高36.1%。     

KR脱硫搅拌器结构参数的水模优化实验

通过常规搅拌器与异形叶片搅拌器在不同直径搅拌罐上的水力学模拟实验,探讨了搅拌器旋转直径与搅拌罐直径比对脱硫剂卷吸深度的影响,获得了两种叶片结构搅拌器的最佳搅拌旋转直径。实验结果表明,适当扩大常规搅拌器旋转直径可提高KR脱硫效率。     

KR机械搅拌法铁水预处理脱硫的生产实践

通过KR机械搅拌法和喷吹法各自优势的比较,选用了KR法对205 t铁水进行脱硫预处理。所使用的脱硫剂的主要成分为(%):76～80CaO、7～12CaF₂、≤5SiO₂。生产结果表明,经KR搅拌法预处理后,铁水中硫含量可降至0.005%以下,搅拌头使用寿命可达270炉;经KR法预处理铁水总时间为35～42min;转炉冶炼时回硫量不高于0.002%。     

KR预处理的工艺参数对铁水脱硫效果的影响

研究了铁水温度、铁水初始硫含量、搅拌时间、旋转速度和脱硫剂加入量对80 t KR铁水预处理装置脱硫效果的影响。结果表明,提高铁水温度,则增大脱硫效果;在铁水硫含量为0．043％-0．046％、铁水温度为1 290～1 310℃时,加入600～650 kg脱硫剂(铁水温度1 340～1 350℃时,加入450-550 kg脱硫剂),搅拌时间5-8 min,旋转速度85～90 r／min,具有较佳的脱硫效果。     

KR法铁水脱硫主体设备介绍及有关计算

结合宝钢集团公司一钢不锈钢现代化改造工程，比较和评价KR脱硫和喷吹法脱硫的特点，介绍KR法铁水脱硫主体设备结构原理，同时提供了搅拌功率的计算方法和实例。     

响应曲面法分析和优化铁水KR法脱硫工艺

运用响应曲面法（RSM-response surface method）统计分析和研究了脱硫剂（/%:80.55Ca,0.04S,0.01P,4.34SiO_2,6.06CaF_2,0.05H₂O）加入量（650~950 kg）,搅拌时间（7~11 min）,搅拌桨转速（90~110 r/min）,搅拌桨插入熔池深度（850~1 150 mm）等参数对115~117 t铁水（0.03%~0.06%S,1 250~1 350℃）KR法脱硫效率的影响,并得出回归模型方程。结果表明,采用脱硫剂加入量820 kg、搅拌9 min、搅拌桨的转速101 r/min、搅拌桨插入熔池的深度985 mm的优化工艺参数,进行铁水KR预脱硫,脱硫效率预测值为91.99%,实际值为90.18%,相对误差为2.0%;优化后脱硫工艺所使用的脱硫剂消耗有所降低,且产品的一次合格率从88.35%提高到95.88%。     

KR脱硫搅拌器的技术现状与发展方向

在综述国内外KR脱硫搅拌器技术研究与应用现状的基础上,探明了影响搅拌器使用寿命的主要因素,分析了搅拌器的技术发展方向。     

铁水预处理工艺在济钢的应用

通过对喷吹法和机械搅拌法铁水预处理工艺进行分析,确定选用KR法铁水预处理工艺。使用证明,KR法铁水预处理工艺选型合理,脱硫率稳定在90%左右,能够满足钢种、转炉和连铸机的生产要求。     

对KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的探讨

阐述武钢二炼钢厂投产应用多年的铁水搅拌式脱硫（ＫＨ法）装置的概况,简要介绍了国内几家采用喷吹法的应用情况,对两种铁水脱硫工艺进行了分析。     

KR脱硫效果影响因素的水模实验研究

通过常规搅拌器与设计的异型叶片搅拌器在不同结构搅拌罐上的水力学模拟实验,探讨铁水罐结构等不同因素对脱硫剂卷吸深度的影响规律,实验结果表明,铁水罐结构对KR脱硫效果有较大影响;设计异型搅拌器模型对不同结构搅拌罐适应性较强。