真空循环精炼过程中钢液的流动和混合特性

• 作者: 朱德平 杨森龙 樊养颐 郁能文 马金昌 魏季和
• 来源期刊: 包头钢铁学院学报
• 学科: 工学
• 关键词: 真空循环精炼 RH过程 RH-KTB过程 流动 混合 水模拟
• 年，卷（期）: 2001,（1）
• 页码范围: 12-18
• 页数: 7页
• 分类号: TF769.4
• 字数: 4577字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-2295.2001.01.004

摘要

在线尺寸为90 t多功能RH装置1/5的水模型上，研究了真空循环精炼(包括RH和RH-KTB)过程中钢液的流动和混合特性.采用一能获得更可靠结果的新方法更精确地直接测定了环流量；显示、观察和分析了钢包内流体的流动状态和流场；以电导法测定了钢包内流体的混合时间；由脉冲响应法获得了RH模型内的停留时间分布.考察了主要工艺和几何因素，包括气体的顶吹(KTB)操作的影响.结果表明，以Qlp=0.033 3Qg0.26Du0.69Dd0.80 (t/min)可以相当精确地计算该多功能RH装置内钢液的环流量，式中，Qg为提升气体流量(NL/min)，Du和Dd分别为上升管和下降管内径(cm).对该RH装置，在上升管和下降管内径同为30 cm的情况下，钢液的最大环流量("饱和"环流量)约为31 t/min.相应的提升气体流量为900 NL/min.在本工作条件下，如同KTB操作那样经顶枪向真空室吹入气体，并不显著影响RH过程的循环流动特性.在精炼过程中，钢包内存在一主回流和大量小涡流，并在来自下降管的液流和其周围液体间形成一明显的液-液两相流.这种流动状态对精炼过程中钢包内的混合和传质有很大的影响，起决定性的作用.对该RH装置，混合时间和搅拌能密度间的关系为τm∝ε-0.50；混合时间随提升气体流量的增大而迅速缩短.在相同的提升气体流量下，上升管和下降管内径分别同为6和7 cm时的混合时间基本相同.对该工业性RH装置，30 cm的上升管和下降管内径当是合理的.得到的浓度-时间曲线表明，为使该装置内的钢液完全均匀混合，至少需3次循环.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	魏季和	上海大学材料科学与工程学院 金属材料系	47	230	9.0	12.0
2	郁能文	上海大学材料科学与工程学院 金属材料系	6	76	5.0	6.0
3	杨森龙	上海大学材料科学与工程学院 金属材料系	5	32	3.0	5.0
4	马金昌	上海大学材料科学与工程学院 金属材料系	8	70	5.0	8.0
5	朱德平	上海大学材料科学与工程学院 金属材料系	2	15	1.0	2.0
6	樊养颐	上海大学材料科学与工程学院 金属材料系	2	21	2.0	2.0