侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体的混合特性

基于气体搅拌和流体流动的水模拟,在120 t AOD炉的水模型装置上研究了侧项复吹AOD过程中熔池内的混合.结果表明,侧顶复吹AOD过程具有良好的混合效果.侧吹主枪气量对熔池内的混合有决定性作用,适当增大副枪气量可使混合效率提高,顶枪气流使混合时间延长.给定的侧枪数和吹气量下,增大枪间夹角使混合时间缩短;给定的枪间夹角和吹气量下,增加侧枪数未必有类似效果,且会使单枪气量减小,使侧吹气流水平穿透距离变短.对应于6600 m3/h的实际项吹氧量,5枪、22.5°或6枪、27°能提供大体相当的良好混合效果.对120 t AOD炉,在实际精炼条件下,7枪、18°并非合宜的侧枪配置,6枪、27°可在各精炼期提供良好的熔池混合.确定了混合时间与有关参数的关系.     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对侧顶复吹过程的应用及结果

由提出的侧顶复吹条件下AOD熔池内钢液流动三维数学模型的侧吹和顶吹分量对纯侧吹和纯项吹下熔池内流体流动计算结果的叠加,处理和分析了复吹过程中120 tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内流体的流动.所得结果显示,该数学模型可用以模拟复吹AOD熔池内流体流动.侧吹气流对复吹AOD熔池内流体流动起主导作用,整个熔池液...     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:流动的数学模型

考虑到侧顶复吹条件下液体的流场是侧吹和顶吹气流共同作用的结果,作为首次尝试,分别建立了纯侧吹和纯顶吹条件下AOD熔池内钢液流动的三维数学模型,由两者的合成给出了该精炼过程中熔池钢液流动的数学模型.在该模型中,按双流体模型处理了气液两相流,并采用了修正的k-ε双方程模型;视顶枪气流在熔池液面形成的凹陷面为旋转抛物面,相应的液相湍流以标准k-ε模型估算之.给出了各有关的细节.     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对纯侧吹过程的应用及结果

应用提出的侧顶复吹AOD熔池内钢液流动三维数学模型的纯侧吹分量,对纯侧吹下120tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内流体的流动分别作了模拟和估计,考察了侧枪数和枪位的影响.结果显示,该分量可相当可靠地模拟纯侧吹AOD熔池内液体的流动.在与多股气流的相互作用下,整个熔池液体处于活泼的搅拌和循环运动状态,无明显的死区.侧枪数和枪位的变化未改变熔池内气体搅拌和液体流动的基本特征,也不会改变熔池内液相湍动能和含气率的分布规律,但在给定的侧枪数和侧吹气量或给定的枪位和侧吹气量下,枪位或枪数的变化会使之局部改变.与7枪18o或22.5o及6枪22.5o下的情况相比,采用6枪27o可获得更均匀的液体流场及湍动能和含气率分布.     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对纯顶吹过程的应用及结果

应用提出的侧顶复吹AOD熔池内钢液流动三维数学模型的纯顶吹分量,对纯顶吹下120tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内液体的流动分别作了模拟和估计.结果表明,该模型的顶吹分量可相当好地模拟纯顶吹AOD熔池内液体的流动.在顶吹气流作用下,熔池内形成两个非轴对称的主回流,其涡心位于液面中心凹坑两边熔池上部近壁区.在纯顶吹条件下,液体流速和湍动能仅在凹陷面附近、熔池表层、上部近壁区和轴线周围较高,在熔池其余部位都较低.在相近或相同的吹气量下,纯顶吹下液体的流速和湍动能都远小于纯侧吹下的相应值.     

侧顶复吹AOD精炼过程中侧吹气体射流的反冲现象

在120tAOD炉水模型装置上研究了侧顶复吹AOD精炼过程中侧吹气流的反冲现象.以特制的防水压力探头和YD21型动态电阻应变仪连续监测反冲频率和压力,由SC16A型光线示波器记录反冲波.结果表明,顶枪气流的存在并不改变侧吹气流反冲的基本特征.对复吹过程中侧吹气流的反冲,主枪气流对其起决定性作用,副枪气流有一定的抑制和缓解效应;顶枪气流使其频率降低,作用较均匀,并使其强度和单位时间内平均脉冲总数增大;熔池液体的循环运动也是引起侧吹气流反冲的一个重要原因,但其效果不同于纯侧吹过程的情况;由浮力引起的侧吹气流反冲强度的增幅比纯侧吹下要小;给定侧枪数和侧吹气量下,合宜增大枪间夹角利于缓解侧吹气流的反冲.本工作条件下,采用7枪22.5°或6枪27°时,反冲压力和单位时间内平均脉冲总数较低,反冲作用较弱.     

侧顶复吹AOD精炼过程中侧吹气体射流的反冲对炉衬蚀损的影响

以熔铸硼酸板模拟炉衬,在120tAOD炉水模型装置上研究了侧顶复吹条件下侧吹气流的反冲对炉衬蚀损的影响,并作了工业实验.结果显示,给定的侧枪枪位下,侧吹气流的反冲对炉衬蚀损的影响随侧吹总气量和单枪气量的增大及侧枪数的减少而增强;对应本工作所用侧枪数,在18°~27°范围内合宜增大枪间夹角利于缓解炉衬蚀损;顶吹气流使炉衬蚀损速率减小;复吹过程中由浮力引起的炉衬受损区域扩大程度比纯侧吹下要低;给定各吹气量下,采用7枪22.5°和6枪27°时,炉衬蚀损程度和速率比采用其他侧枪配置时都小.由水模拟得到的结论是可靠、可信和正确的.适当增大120tAOD炉侧枪间夹角可大幅度提高其炉龄,并显著改善精炼过程各项技术经济指标.     

结构化多相反应器内泰勒流的液侧传质特性

采用定态溶氧法,实验测定了结构化反应器内的液侧体积传质系数.考察了表观气、液速度对液侧体积传质系数的影响,比较了三种不同孔密度的结构化载体(50、100和400 cpsi)内的液侧体积传质系数.结果表明,在实验的操作条件下,床层内的液侧体积传质系数随液体表观速度增大而增大:同-液速下,随气体表观速度增大亦增大.比较不同...     

氨吹脱过程的传质模型

试验设计了一种新型的氨吹脱反应器,采用雾化喷头代替了传统的填料,废水经过加压雾化后与上升的气流逆向接触,通过增加接触面积达到提高去除率的目的.对气液传质过程作了合理假设,运用微分学等数学方法,得到氨吹脱过程的传质模型,讨论了模型中参数的影响因素,说明了去除率η随着pH和温度的提高、运行时间的延长、鼓风量的增大而增大,通过试验验证了使用这种新型的氨吹脱反应器来处理含高浓度氨氮的废水,在合适条件下,氨去除率高于85%.     

下喷式环流反应器传质特性研究

本文以空气-水为实验体系,考察了下喷式环流反应器的传质特性与空塔气速、液速以及反应器结构尺寸等参数的关系。得出了最优的导流筒直径与反应器直径之比为0.4—0.5,给出了谊反应器容积传氧系数的计算关联式:与其它反应器相比,该反应器表现出良好的传质特性,具有较大的容积传氧系数。     

加压条件下卧式搅拌釜的气液传质特性

本文选用O_2-KCl水溶液体系,采用动态物理吸收法对卧式搅拌釜加压条件下的气液传质容易系数进行了测定.釜液中的氧浓度变化由氧电极跟踪测定.通过改变气相压力、搅拌转速和液含率,分别考察了这些因素对卧式搅拌釜气液传质特性的影响.结果表明,高压下的液相传质容量系数有所提高.与常压相比,在液含率为0.5、桨径比为0.8、采用六叶平直透平桨叶搅拌的条件下,若压力升到36atm(1atm=101.325kPa),k_La将增加20%左右.     

低流量顶吹对复吹转炉熔池搅拌的影响

在1:6物理模型上,通过水模实验对复吹转炉低流量喷吹条件下的熔池搅拌情况进行了研究.结果表明,预备实验中,工况条件下均混时间为67.8,51.5和43.9 s;低流量喷吹条件下均混时间为190,158和140.5 s.可见低流量喷吹条件下的熔池均混时间明显长于工况条件.在低流量喷吹条件下,降低枪位、增加顶吹气体流量、增加底吹气体流量可以降低均混时间.实验范围内枪位、顶吹气体流量和底吹气体流量的最佳值分别为233 mm,46.8 m3/h和1.06m3/h; A2底吹布置方式出现最短均混时间42.5 s,为本实验最佳布置方式,A6为适合预直炼的布置方式.