底吹电弧炉熔池流动状态的解析

采用激光多普勒测速仪测量底吹电弧炉熔池在中心底吹和内三孔底吹两种布置方式下，气体搅拌熔池水模型的速度场，利用ＳＩＭＰＬＥＣ算法计算两种底吹布置方式下水模型流场，结果表明：内三孔布置方式下的流场分布优于中心布置方式下的流场分布。     

电弧炉底吹搅拌混合特性的水模型研究

用实炉为３０ｔ电弧炉，缩尺为１：７的水模型确定了底吹气体流量，喷嘴孔径及孔数，喷嘴布置方式，液体深度对溶液均匀混合时间的影响，结果表明，底吹气体搅拌能密度增大，溶液均匀混合时间短，二者间的关系可用回归方程ｒ＝ｋε＾－ｎ表示；搅拌能密度相同时，均匀混合时间随喷吹点的增加而缩短，最佳喷吹点为中心圆及电极圆４孔，最佳喷嘴孔径为１．０～１．５ｍｍ均匀混合时间随溶液深度的降低而缩短。     

底吹电弧炉均匀混合特性的实验研究

以底吹电弧炉熔池水模型测定底吹５种布置方式下熔池均匀混合时间，指出内３孔布置是混合效果最佳布置方式，并得出其τ∝ｍε＾－ｎ（ｎ≈０．６）的结果。     

底吹电弧炉水模型熔池内气液综合传质系数的测定

根据溶液的ｐＨ值与ＣＯ２溶解量间的关系，测定了３０ｔ底吹电弧炉１：７水模型中溶液的气液总综合传质系数（ｋ，Ａ）与液体表面的气液综合传质系数（ｋＬＡ）ｓ由此计算了气泡区综合传质系数（ｋＬＡ）Ｂ。结果表明，底吹ＣＯ２后气泡区与表面区均因发生吸气反应而使溶液ｐＨ值降低，综合传质系数（ｋＬＡ），（ｋＬＡ）Ｂ和（ｋＬＡ）Ｓ均随气体流量增大而增大，且回归得到了（ｋＬＡ）（ｋＬＡ）ｓ与气体流量Ｑ之间的关系分别为     

顶,底吹氧及天然气复吹转炉熔池搅拌能的分析

针对底吹氧气和天然气的复吹转炉,建立了适合该气源的熔池搅拌能计算式;同时还探讨了影响搅拌能大小的主要因素和搅拌强度随吹炼过程的变化规律。     

150t复吹转炉熔池传质及合适的底吹气量

通过水模型实验研究了复吹转炉中顶吹、底吹及熔池产生的CO气流对熔池的搅拌作用。按正交实验设计法,由实验得出吹炼中期和后期影响熔池内传质的主要因素及合适的顶吹和底吹气量。在高速脱碳期,顶吹和底吹气流的搅拌作用与CO气流的相比可忽略不计;在脱碳后期,底吹气流对熔池的搅拌起主要作用。在吹炼后期,底吹气量为5Nm~3/h时可达到最佳的搅拌效果。根据水模型实验结果,回归整理出混匀时间和容量传质系数的准数方程。     

炉底电极形式对直流电弧炉内熔体搅拌的影响

将Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和Ｍａｘｗｅｌｌ方程相结构，解析了工业应用的具有不同炉底电极形式的直流电弧炉炉内熔体的搅拌特性，结果表明，直流电弧炉炉内熔体的搅拌强烈地依赖于炉底导电电极直径的大小，采用小直径导电炉底电极时，存在两个循环流，采用大直径炉底电极时，存在一个大循环流，大直径导电炉底电极下的熔体搅拌效果优于小直径炉底电极下的搅拌效果。     

底吹钢包中气液两相流的数学模型

建立了底吹钢包中气液两相流的数学模型，这一模型可用于计算不同气体流量下，气液两相区内各截面处的流股直径和卷吸液体体积流量。数值计算表明，流股直径和卷吸液体体积流量都随高度的增加而增大。     

DC—EAF熔池电磁搅拌与传热的数值计算

本研究应用Ｓｐａｌｄｉｎｇ数值计算方法，移植顶吹转炉成功的数值与计算软件，加入电磁场洛仑兹力，在理论分析的基础上研制了３０ｔ底电极直流弧炉熔池电磁流场温度场数学模型，开发了计算软件，计算了流场，温度场。     

底吹熔池流体流动的数学物理模型

本文推导了底吹熔池流场中两相区的含气率公式和密度公式,修正了涡量传输方程中的源项,改进了前人关于底吹熔池流体流动的数模。本数学模型预报的结果与水模型中实验测量结果相符。     

炉底电极形式对直流电弧炉内熔体中电磁场的影响

通过解析直流电板炉条件下的麦克斯韦等方程，研究了炉底电极形式对直流电弧炉内熔体中电磁现象的影响，结果表明，炉内熔体中的电流，电磁场及电磁力的分布强烈地依赖于炉底电极的形式。小直径导电炉底电极时，顶，底电极附近钢水中的电流，电磁场和电磁力较强，且受力方向相反；大直径炉底电极时，只有顶电极附近的钢水中的电流，电磁场和电磁力较强，且该区域受力方向向下。     

底吹-机械搅拌耦合铁水脱硫的模拟

针对底吹-机械搅拌耦合铁水预处理脱硫的气体与熔体的相互作用过程,利用CFD商业软件Fluent 15.0和物理模拟的方法,针对某钢厂120t底吹钢包脱硫过程进行实验研究,并从流场、气体体积分布等方面研究了搅拌桨结构、搅拌转速、通气流量、偏心度对铁水包内钢液混合效果的影响.结果表明:使用SSB-D桨,搅拌转速200r/min,通气流量为1.5m³/h,偏心度0.4时,熔池内的流场分布得更均匀,镁蒸气气泡在铁水中更加分散和细化,增加了镁蒸气与铁水的气液接触面积,提高了镁蒸气的脱硫效率.     

含碳球团还原法处理含锌电炉粉尘的试验分析

为综合利用含锌电炉粉尘,提出运用含碳球团的还原处理方法,并进行了扩大性试验,得到了还原焙烧法的合理工艺条件.试验表明:配碳的碳氧比C/O=1.2、还原温度1 150 ℃、料层厚度30 mm、加热时间65 min可取得较好的效果;还原后的球团为半金属化球团,其w(TFe)为50%左右,金属化率60%～70%,球团的残Zn含量在2%以下,是较好的高炉原料;Zn的还原挥发率达到90%左右,收集粉中ZnO含量在90%左右;PbO含量在2%以下,已达到等级氧化锌的标准,实现了含锌电炉粉尘的无害化和资源化利用.     

FeCl2处理电炉炉尘的热力学计算

电炉炉尘中富含Zn、Pb、Cd等元素，简单地将这些炉尘倾倒野外或填埋，Pb、Cd等重金属元素的浸出会污染环境，而直接将炉尘返回钢铁厂内循环使用，Zn在高炉内富集会缩短炉衬寿命，而又这些元素向钢水的转移还会降低钢材品质。为减少电炉炉尘对环境的污染和实现其综合利用，必须寻求经济高效的新方法脱除炉尘中Zn、Pb、Cd等有害元素。通过热力学计算分析了采用FeCl2去除电炉炉尘中Zn、Pb的可能性，比较了不同反应条件下的作用效果。计算结果表明，在600-900℃下，炉尘中ZnO、ZnFe2O4、CuO、PbO和CdO几乎全部转化为气相氯化物。对于CaO含量较高的炉尘，添加SiO2有利于提高炉尘中有害元素的脱除效率，Zn的脱除率约96％-98％。当反应温度超过950℃，炉尘中Zn的脱除率有降低的趋势。     

New pyrometallurgical process of EAF dust treatment with CaO addition

The non-carbothermic zinc pyrometallurgical processing of electric arc furnace (EAF) dust was investigated on a laboratory scale. The main objective of this process was to convert highly stable zinc ferrite (ZnFe₂O₄), which accounts for more than half of total zinc in the EAF dust, into ZnO and Ca₂Fe₂O₅ by CaO addition. The EAF dust was mixed with CaO powder in various ratios, pressed into pellets, and heated in a muffle furnace in air at temperatures ranging from 700 to 1100℃ for a predetermined holding time. All ZnFe₂O₄ was transformed into ZnO and Ca₂Fe₂O₅ at a minimum temperature of 900℃ within 1 h when sufficient CaO to achieve a Ca/Fe molar ratio of 1.1 was added. However, at higher temperatures, excess CaO beyond the stoichiometric ratio was required because it was consumed by reactions leading to the formation of compounds other than ZnFe₂O₄. The evaporation of halides and heavy metals in the EAF dust was also studied. These components could be preferentially volatilized into the gas phase at 1100℃ when CaO was added.     

搅拌方法对阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的影响

将Ti箔在电压为40 V、温度为60℃,超声搅拌或磁力搅拌下质量分数0.25%的NH4F+体积分数2.5%的蒸馏水+乙二醇电解液中进行阳极氧化,以制备TiO2纳米管阵列;所制备的样品在空气中经450℃退火3 h。用场发射扫描电镜、透射电镜对所制得的样品表面形貌和晶体结构进行表征。结果发现:磁力搅拌制得的样品表面被严重腐蚀;而超声搅拌下可制备出完整的TiO2纳米管,无腐蚀现象;阳极氧化后的TiO2纳米管为非晶态结构,经退火处理后转变为锐态矿结构。对不同搅拌方式影响TiO2纳米管阵列的形成机制进行了分析讨论。