rh真空精炼过程循环流量与混合特性的物理模拟-journalof.pdf

第３４卷第７期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．７ ２０１３年 ７月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｊｕｌ．　２０１３ ＲＨ真空精炼过程循环流量与混合特性的物理模拟 韩　杰，王晓冬，巴德纯 （东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：以某钢厂１８０ｔ的ＲＨ真空精炼装置为研究原型，依据相似准则建立物理模拟试验装置，进行２ 因素（喷吹角度和供气流量）作用下３水平的水模型正交试验研究，深入揭示ＲＨ真空精炼过程中循环流动状 态变化规律，并为其工艺和操作参数的确定提供技术依据．结果表明：供气流量及喷吹角度均会影响精炼效 ３ 率，供气流量影响更显著；存在最优的吹氩方案，即流量为２０ｍ／ｈ，喷吹角度为４５°时，混匀时间最短；在不 同供气流量下，循环流量增加幅度随喷吹角度的增大而逐渐减小，最佳喷吹角度在２５°～３５°之间． 关　键　词：ＲＨ真空精炼；循环流量；混合特性；混匀时间；物理模拟 中图分类号：ＴＦ７６９４　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１３）０７－０９７５－０５ ＰｈｙｓｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ＣｉｒｃｕｌａｔｉｎｇＦｌｏｗ Ｒａｔｅａｎｄ Ｍｉｘｉｎｇ ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎＲＨＶａｃｕｕｍＲｅｆｉｎｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ ＨＡＮＪｉｅ，ＷＡＮＧＸｉａｏｄｏｎｇ，ＢＡＤｅｃｈｕｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＢＡＤｅｃｈｕｎ，Ｅｍａｉｌ：ｄｃｈｂａ＠ｍａｉｌ．ｎｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎａｐｒｏｔｏｔｙｐｅｏｆ１８０ｔＲＨｖａｃｕｕｍｒｅｆｉｎｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎａｓｔｅｅｌｐｌａｎｔ，ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｖｉｃｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉｏｎ．Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅｌｅｖｅｌｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｇａｓｂｌｏｗｉｎｇａｎｇｌｅ ａｎｄｇａｓｆｌｏｗ ｒａｔｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｅｗａｔｅｒｍｏｄｅｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｒｅｖｅａｌｅｄｔｈｏｒｏｕｇｈ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｆｌｏｗｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎＲＨｖａｃｕｕｍｒｅｆｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ ｂｏｔｈｔｈｅｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅａｎｄｔｈｅｇａｓｂｌｏｗｉｎｇａｎｇｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｔｈｅｒｅｆｉｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅ ｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｈａｄｍｏｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｒｇｏｎｂｌｏｗｓｃｈｅｍｅｗａｓｔｈａｔｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍｍｉｘｉｎｇｔｉｍｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎｏｚｚｌｅａｎｇｌｅｏｆ４５°ｗｈｅｎｔｈｅｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｗａｓ２０ ３ ｍ／ｈ．Ｗｈｉｌｅｆｏｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｓ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｄａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗｒａｔｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｇａｓｂｌｏｗｉｎｇａｎｇｌｅ，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｇａｓｂｌｏｗｉｎｇａｎｇｌｅｗａｓ ｂｅｔｗｅｅｎ２５°ａｎｄ３５°． Ｋｅｙｗｏｒｄ