KR法中桨叶结构对搅拌效率影响的数值模拟研究

炼钢 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (6): 8-14.

KR法中桨叶结构对搅拌效率影响的数值模拟研究

晏颖^1,2，孙伟³，贾舒渊^1,2，商少伟^1,2，吴志豪^1,2，欧阳德刚³，贺铸^1,2

1.武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，湖北武汉 430081；
2.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉 430081；
3. 宝钢股份中央研究院（青山），湖北武汉 430083

出版日期:2023-12-05 发布日期:2023-12-06

Numerical simulation of the effect of blade structure on mixing efficiency in KR method

Online:2023-12-05 Published:2023-12-06

摘要/Abstract

摘要： KR法是铁水预处理中主流的脱硫方法。采用数值模拟方法研究了正四叶桨、螺旋三叶桨和双层正四叶桨三种桨叶的搅拌效率，结果表明：双层正四叶桨的混匀时间比正四叶桨短7.3 %，比螺旋三叶桨短37.9 %；通过对铁水中轴向速度、湍动能分布的分析发现，双层正四叶桨搅拌器中铁水轴向速度更大，并且铁水中湍动能广泛扩散，双层正四叶桨的平均湍动能比正四叶桨大28 %，比螺旋三叶桨大1.8 %。

关键词: KR脱硫, 混匀时间, 湍动能, 轴向速度, 数值模拟

Abstract: KR (Kanbara Reactor) method is the mainstream desulfurization method in hot metal pretreatment. The mixing efficiency of three kinds of blades, namely, the regular four-blade propeller, the spiral three-blade propeller and the double-layer regular four-blade propeller, was studied by numerical simulation method. The results showed that the mixing time of the double-layer regular four-blade propeller was 7.3 % shorter than that of the regular four-blade propeller, and 37.9 % shorter than that of the spiral three-blade propeller. Through the analysis of the axial velocity and turbulent kinetic energy distribution in the molten iron, it was found that the axial velocity of the molten iron in the double-layer regular four-blade propeller agitator was larger, and the turbulent kinetic energy in the molten iron was widely diffused. The average turbulent kinetic energy of double-layer regular four-blade propeller was 28 % greater than that of regular four-blade propeller and 1.8 % greater than that of spiral three-blade propeller.

Key words: KR desulfurization, mixing time, turbulent kinetic energy, axial velocity, numerical simulation

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