任志峰^1,2， 罗志国¹， 邹宗树^1*

1. 东北大学冶金学院，辽宁 沈阳 110819 2. 太原科技大学材料科学与工程学院，山西 太原 030024

收稿日期:2019-03-28修回日期:2019-05-04出版日期:2020-01-22发布日期:2020-01-14
通讯作者:邹宗树

基金资助:轧制复合-粉末冶金发泡法制备泡沫铝夹心板材料的研究

Physical simulation on molten steel flow characteristics in the RH reactors with different arched snorkels

Zhifeng REN^1,2, Zhiguo LUO¹, Zongshu ZOU¹?

1. School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang, Liaoning 110819, China 2. School of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, China

Received:2019-03-28Revised:2019-05-04Online:2020-01-22Published:2020-01-14
Contact:LIU Hong-hua

摘要/Abstract

摘要： 为提高真空循环脱气(RH)真空精炼的效率，设计了3种新型弓形浸渍管RH真空室，并建立了物理模型。通过水模拟实验研究了浸渍管形状、提升气体流量、浸渍管浸入钢液深度对弓形浸渍管RH和传统圆形浸渍管RH钢液循环流动的影响。结果表明，在实验气体流量范围内，3个弓形浸渍管RH比传统圆形浸渍管RH的循环流量增加了45%~218%，均混时间减少了15%以上。圆形浸渍管RH达最大吹气流量时，3种弓形浸渍管RH的循环流量仍线性增加。新型弓形浸渍管RH的最大提升气体流量可在传统圆形浸渍管RH提升气体流量(60?130 m3/h)的基础上提高48%以上，方便短时间、高强度真空精炼操作。3种新型弓形浸渍管RH的循环流量随提升气体流量增加而线性增大，随浸渍管浸入钢液深度增加而增大，均混时间随提升气体流量和浸入深度增加而减小。现场应用时，弓形浸渍管其中2个面积较小的浸渍管浸入深度须大于545 mm，面积最大的浸入深度须大于818 mm，3个弓形浸渍管RH的最大提升气体流量需控制在约173 m3/h。在现场现行的提升气体流量范围(60~130 Nm3/h)内，1#, 2#和3#弓形浸渍管RH的循环流量较传统圆形浸渍管RH分别约增加100%, 42%和112%，均混时间分别缩短30%, 15%和34%以上。在实验提升气体流量范围内，非对称弓形浸渍管RH的循环流量最大，均混时间最少。

引用本文

任志峰 罗志国 邹宗树. 不同弓形浸渍管RH钢液流动行为的物理模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(1): 27-34.
Zhifeng REN Zhiguo LUO Zongshu ZOU. Physical simulation on molten steel flow characteristics in the RH reactors with different arched snorkels[J]. Chin. J. Process Eng., 2020, 20(1): 27-34.

使用本文

0
/ / 推荐
导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX
链接本文:http://www.jproeng.com/CN/10.12034/j.issn.1009-606X.219171
http://www.jproeng.com/CN/Y2020/V20/I1/27

参考文献

[1] Hideki ONO-NAKAZATO, Hiroyuki TAJIRI,Tateo USUI, et?a1. Rate Enhancement of the Degassing Reaction by the Enlargement of RH and DH Reactors[J]. ISIJ International，2003，89(11)：1113-1119. [2] Lifeng?Zhang, Fei?Li. Investigation on the Fluid Flow and Mixing Phenomena in a Ruhrstahl-Heraeus (RH) Steel Degasser Using Physical Modeling[J]. JOM，2014，66(7):1227-1240. [3] Dian-Qiao?Geng, Hong?Lei, Ji-Cheng?He. Numerical Simulation of the Multiphase Flow in the Rheinsahl–Heraeus (RH) System[J]. Metallurgical and Materials Transactions B, 2010, 41(1):234-247. [5] Kleimt?B, Kohle?S, Ponten?H?J, et?a1. Dynamic Modeling and Control of Vacuum Circulation Process [J]. Ironmaking and Steelmaking, 1993, 20(5): 390-395. [6] Baokuan LI, Fumitaka Tsukihash. Modeling of Circulating Flow in RH Degassing Vessel Water Model Designed for Two- and Multi-legs Operations [J]. ISIJ International, 2000, 40(12):1203-1209. [7] Kuwabara T, Umezawa K, Mori K, et al. Investigation of decarburization behavior in RH reactor and its operation improvement [J]. Transactions ISIJ, 1988, 28(4):305-314. [8] 陈洪民，雷洪，蒋计民，等. 单管RH精炼过程钢液流场的水模型实验[J]. 钢铁研究学报，2016, 28(10):10-14. [9] 耿佃桥，雷洪，赫冀成. 侧底复吹RH精炼装置内的钢液流场及循环流量[J]. 东北大学学报(自然科学版)， 2011，33(08):1119-1123. [10] Li B K, Tsukihashi F. Effect of rotating magnetic field on two-phase flow in RH vacuum degassing[J]. ISIJ International, 2005,45(12): 972-980. Seshadri V, Luiz S. Cold Model Studies of RH Degassing Process [J]. Transactions ISIJ, 1986, 26(2)：133-141. [11]Lin L, Bao Y P, Yue F, et al. Physical model of fluid flow characteristics in RH-TOP vacuum refining process[J]. International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials, 2012, 19(6):483-489. [12]王晓冬，王维娜．RH真空精炼循环流动流场结构的数值模拟[J]. 东北大学学报(自然科学版)，2009，30(10)：1481-1484. [14]郁能文，魏季和，樊养颐，等. RH过程中钢液流动特性的水模拟研究[J]. 上海大学学报(自然科学版)，1997，3(11):183-188. Yu N W, Wei J H, Fan Y Y, et al. Water Modelling Study on Flow Characteristics of Molten Steel in RH Process [J].The Chinese Journal of Shanghai University(Natural Science), 1997, 3(11): 183-188. [15] WEI Ji-He, YU Neng-Wen, FAN Yang-Yi, et al. Study on Flow and Mixing Characteristics of Molten Steel in RH and RH-KTB Refining Processes[J]. Journal of Shanghai University(English Edition), 2002, 6(2):167-175.

相关文章 10

[1]	罗志勇 刘开琪 韩伟 敖雯青 陈运法. ρ-Al2O3添加量对原位反应结合碳化硅膜支撑体性能的影响[J]. 过程工程学报, 2019, 19(2): 407-412.
[2]	周耀李光强杨宏伟朱诚意. 超低碳铝硅镇静钢精炼过程中夹杂物的行为及其对钢组织的影响[J]. , 2013, 13(6): 1025-1033.
[3]	杨兴福梁向峰杨良嵘李文松邓伏礼王福春刘会洲. Investigation of Three-liquid-phase Extraction Systems for Simultaneous Separation of Emodin and Rhein[J]. , 2013, 13(4): 591-599.
[4]	高敏徐晓康徐晴李霜. Production of Fumaric Acid from Raw Starchy Materials by Rhizopus oryzae with SSF[J]. , 2013, 13(2): 302-305.
[5]	耿佃桥雷洪赫冀成. RH精炼装置流场对混合、脱碳、夹杂物行为的影响[J]. , 2011, 11(6): 919-925.
[6]	陈瑞飞徐本军杨茂麟肖臻黄岩. 热变形温度对82B盘条变形抗力的影响[J]. , 2010, 10(5): 1010-1014.
[7]	李大武王克孙挺姚广春李杰. ZrH2颗粒热分解行为及对泡沫铝元素分布的影响[J]. , 2010, 10(2): 298-303.
[8]	梁小平金杨王雨段红玲. RH精炼渣高熔点相作用浓度对粘渣的影响[J]. , 2009, 9(2): 324-328.
[9]	丁石程音弘吴昌宁金涌程易. 甲烷部分氧化过程Rh负载的泡沫独石的稳定性[J]. , 2009, 9(2): 375-380.
[10]	李少华;杜竹玮;祝学远;刘巍;傅德贤;李浩然. Rhodoferax ferrireducens微生物燃料电池中钒化合物的催化性能[J]. , 2007, 7(3): 589-593.

PDF全文下载地址:

http://www.jproeng.com/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=3381