2.1水模型測定
(1)噴吹工藝對濺渣高度的影響
1)對不同的介質(zhì),不同高度條件下的濺渣量的分布基本相似,隨著濺渣高度的升高,濺渣量逐漸降低。
2)當(dāng)濺渣高度hs/D=1.0時,不同高度下的濺渣量的分布規(guī)律發(fā)生變化。當(dāng)hs/D≤l.0時,濺渣量的比例高達(dá)總渣量的30%~60%,隨著高度的增加,濺渣量將迅速降低。在hs/D≥1.0以后濺渣量隨高度增加,濺渣量減少的速率降低。在這一高度的范圍內(nèi),濺渣量約占濺渣總量的0~20%。由此推論,爐內(nèi)濺渣存在兩個反應(yīng)區(qū):當(dāng)hs/D≤1.0時,濺渣以渣液面波動為主,濺渣量大,并隨濺渣高度增加迅速降低。當(dāng)hs/D>1.0時,濺渣主要通過反射的高速氮氣射流夾帶的渣液為主。濺渣量低,但隨高度的增加,濺渣量衰減比較緩慢。
3)槍位對濺渣高度有較為明顯的影響。在同樣氣源壓力下,采用較低的槍位易于造成渣液面的劇烈攪動,有利于轉(zhuǎn)爐下部(hs/D≤1.0)濺渣;高槍位,易于爐渣的破碎、乳化,有利于轉(zhuǎn)爐上部(hs/D>1.0)濺渣。
(2)爐渣物性的影響為了測定爐渣物性對濺渣效果的影響,水模中分別采用水、鹽水和水玻璃模擬爐渣。濺渣介質(zhì)的變化對轉(zhuǎn)爐下部、以渣液面波動為濺渣機制的影響較大。隨爐渣密度和粘度的升高,渣液面波動造成濺渣量迅速降低。說明對于密度、粘度較高的爐渣,將消耗更多的射流沖擊能才能造成液面的劇烈波動。而對于轉(zhuǎn)爐上部濺渣,濺渣介質(zhì)的變化對濺渣量的影響不大,說明爐渣表面張力的變化對射流乳化和攜帶液體爐渣能力影響較小。由于熔池濺渣總量主要決定于下部濺渣(約占60%~70%)量,因而在不同壓力和噴吹槍位下,鹽水濺渣的總濺渣量明顯高于水玻璃。
(3)噴吹壓力與槍位的影響
爐內(nèi)濺渣決定于兩種不同的機制:液面波動濺渣與射流攜帶濺渣。高槍位利于渣滴的乳化與飛濺,適用于轉(zhuǎn)爐的上部濺渣。低槍位利于熔池波動濺渣,適用于轉(zhuǎn)爐下部濺渣。因此,對于不同的氣源壓力,有一槍位使兩種濺渣機制有機地協(xié)調(diào)配合,達(dá)到的濺渣效果。
2.2理論分析
根據(jù)能量守恒定律可以確定氮氣射流與渣池間的能量關(guān)系:
E∑=Es+EI+Eб+ER
(1)即噴吹射流的總能量等于射流對熔池作用的表面功Es與射流對熔池的沖擊功EI、射流對熔池的攪拌能Eб以及攜帶渣滴的反射射流的能量ER的總和。
化簡式(1)可求出爐內(nèi)淺渣平均高度兒與各種工藝參數(shù)的關(guān)系式(1)。
(1)噴吹工藝對濺渣高度的影響
1)對不同的介質(zhì),不同高度條件下的濺渣量的分布基本相似,隨著濺渣高度的升高,濺渣量逐漸降低。
2)當(dāng)濺渣高度hs/D=1.0時,不同高度下的濺渣量的分布規(guī)律發(fā)生變化。當(dāng)hs/D≤l.0時,濺渣量的比例高達(dá)總渣量的30%~60%,隨著高度的增加,濺渣量將迅速降低。在hs/D≥1.0以后濺渣量隨高度增加,濺渣量減少的速率降低。在這一高度的范圍內(nèi),濺渣量約占濺渣總量的0~20%。由此推論,爐內(nèi)濺渣存在兩個反應(yīng)區(qū):當(dāng)hs/D≤1.0時,濺渣以渣液面波動為主,濺渣量大,并隨濺渣高度增加迅速降低。當(dāng)hs/D>1.0時,濺渣主要通過反射的高速氮氣射流夾帶的渣液為主。濺渣量低,但隨高度的增加,濺渣量衰減比較緩慢。
3)槍位對濺渣高度有較為明顯的影響。在同樣氣源壓力下,采用較低的槍位易于造成渣液面的劇烈攪動,有利于轉(zhuǎn)爐下部(hs/D≤1.0)濺渣;高槍位,易于爐渣的破碎、乳化,有利于轉(zhuǎn)爐上部(hs/D>1.0)濺渣。
(2)爐渣物性的影響為了測定爐渣物性對濺渣效果的影響,水模中分別采用水、鹽水和水玻璃模擬爐渣。濺渣介質(zhì)的變化對轉(zhuǎn)爐下部、以渣液面波動為濺渣機制的影響較大。隨爐渣密度和粘度的升高,渣液面波動造成濺渣量迅速降低。說明對于密度、粘度較高的爐渣,將消耗更多的射流沖擊能才能造成液面的劇烈波動。而對于轉(zhuǎn)爐上部濺渣,濺渣介質(zhì)的變化對濺渣量的影響不大,說明爐渣表面張力的變化對射流乳化和攜帶液體爐渣能力影響較小。由于熔池濺渣總量主要決定于下部濺渣(約占60%~70%)量,因而在不同壓力和噴吹槍位下,鹽水濺渣的總濺渣量明顯高于水玻璃。
(3)噴吹壓力與槍位的影響
爐內(nèi)濺渣決定于兩種不同的機制:液面波動濺渣與射流攜帶濺渣。高槍位利于渣滴的乳化與飛濺,適用于轉(zhuǎn)爐的上部濺渣。低槍位利于熔池波動濺渣,適用于轉(zhuǎn)爐下部濺渣。因此,對于不同的氣源壓力,有一槍位使兩種濺渣機制有機地協(xié)調(diào)配合,達(dá)到的濺渣效果。
2.2理論分析
根據(jù)能量守恒定律可以確定氮氣射流與渣池間的能量關(guān)系:
E∑=Es+EI+Eб+ER
(1)即噴吹射流的總能量等于射流對熔池作用的表面功Es與射流對熔池的沖擊功EI、射流對熔池的攪拌能Eб以及攜帶渣滴的反射射流的能量ER的總和。
化簡式(1)可求出爐內(nèi)淺渣平均高度兒與各種工藝參數(shù)的關(guān)系式(1)。