為改進(jìn)鐵水預(yù)處理脫硫設(shè)備和工藝,提高脫硫效率,參考傳統(tǒng)KR脫硫法,將攪拌器與噴槍的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合,形成了一種既攪又噴的新型攪拌器。應(yīng)用Fluent軟件,采用Eulerian模型對(duì)鐵水罐內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值分析,從流場(chǎng)速度和氣體分布等方面研究了攪拌器不同的偏心度、攪拌轉(zhuǎn)速、通氣流量對(duì)鐵水罐內(nèi)脫硫效果的影響。結(jié)果表明:采用新型攪拌器,可增強(qiáng)流場(chǎng)的流動(dòng),由攪拌器底部噴嘴噴出的脫硫氣體作螺旋上升運(yùn)動(dòng),會(huì)使脫硫氣體在鐵水罐中分布范圍更廣且更加均勻;新型攪拌器在攪拌轉(zhuǎn)速為150 r/min、通氣流量為5.0 m³/h和偏心度為0.3時(shí),氣體的分布和密集程度最佳,流場(chǎng)具有較大的平均流速,有利于鐵水與脫硫劑的反應(yīng)。

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【部分圖文】：

圖1攪拌器和鐵水罐模型

將Soildworks中建立好的三維模型導(dǎo)入Gambit中進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在Gambit中補(bǔ)充鐵水罐部分,并將其劃分成3個(gè)部分:轉(zhuǎn)子區(qū)、定子區(qū)和空氣區(qū)。使用結(jié)構(gòu)六面體與非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格,其中定子區(qū)與空氣區(qū)模型可以使用結(jié)構(gòu)六面體網(wǎng)格,采用Hex/Wedge網(wǎng)格類型并Cooper網(wǎng)格算....

圖2攪拌器的流場(chǎng)網(wǎng)格劃分

圖1攪拌器和鐵水罐模型1.3計(jì)算方法

圖3水模試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比

在攪拌轉(zhuǎn)速為150r/min的條件下,將實(shí)驗(yàn)室水模試驗(yàn)圖與數(shù)值模擬圖進(jìn)行對(duì)比,如圖3所示。從圖中可以看出,二者自由液面下凹深度與液面形狀基本一致,誤差不大,可以說明,本文基于KR法脫硫的攪拌流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬是可行的。2.2新型攪拌器與原有脫硫設(shè)備的效果對(duì)比

圖4三種不同結(jié)構(gòu)的脫硫設(shè)備

在數(shù)值模擬過程中,首先將新型攪拌器與原有脫硫設(shè)備,即常規(guī)四葉攪拌器和四嘴噴槍進(jìn)行脫硫效果對(duì)比,圖4為三種不同結(jié)構(gòu)的脫硫設(shè)備。取攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度150r/min,噴槍通氣流量5.0m3/h,不同脫硫設(shè)備類型下,鐵水罐內(nèi)部氣體分布的模擬結(jié)果,如圖5所示。圖5不同脫硫設(shè)備下的氣體分....

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