旋流喷吹角度对RH精炼多相流及混匀行为的影响

韩宇超, 谢清华, 倪培远, 厉英

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东北大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (04) : 16-23.

旋流喷吹角度对RH精炼多相流及混匀行为的影响

  • 韩宇超, 谢清华, 倪培远, 厉英
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摘要

利用数值模拟研究了旋流喷吹角度对RH(Ruhrstahl-Heraeus)精炼过程中多相流、循环流量及混匀时间的影响.与传统喷吹相比,采用喷嘴水平旋转30°+竖直倾斜15°和水平旋转30°+竖直倾斜30°喷吹时,RH循环流量分别提高了17.8%和20.1%,混匀时间分别缩短32.6%以及21.4%.采用旋流喷吹时,上升管内钢液产生旋转流动,速度分布更均匀,旋流促进了氩气泡在上升管内的向心运动,与传统喷吹相比气泡分散度提高,强化了气/液两相作用、钢液传质及提高了混匀效率.此外,与喷嘴仅水平旋转30°相比,采用喷嘴水平旋转30°+竖直倾斜15°喷吹时,上升管壁面剪切应力由500 Pa降低至约100 Pa,且高壁面剪切应力区域面积大大减小,有利于降低钢液对耐火材料的冲刷侵蚀.

关键词

RH精炼 / 旋流喷吹 / 循环流量 / 混匀时间 / 数值模拟

中图分类号

TF769.4

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韩宇超, 谢清华, 倪培远, 厉英. 旋流喷吹角度对RH精炼多相流及混匀行为的影响. 东北大学学报(自然科学版). 2025, 46(04): 16-23

基金

国家自然科学基金资助项目(52374333); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N2325010)

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