胡建东 王 欢 郑淑国

(1.天津重型装备工程研究有限公司，天津 300457；2.东北大学，辽宁110004)

RH真空精炼处理具有周期短、生产能力大、综合处理效果好等优点，已成为生产高附加值钢的重要环节[1、2]。RH内钢液的循环流量和混匀时间是衡量其效率的两个重要因素。因此，开展对RH装置内钢液循环流动行为的研究具有重要的现实意义和理论意义。

1 水模型的建立

1.1 相似性原理

表1 模型和原型的主要参数Table 1 Main parameters for model and prototype

由于实际冶金反应器和水模型两者的修正弗鲁德准数相等，因此取上升管内径D为几何特征参数，可以计算出模型提升气体流量与实际RH气体流量的关系。由于所有气体压力与流量计量表都是在标准状态下标定的，所以根据气体状态方程对气体压力、密度进行修正，最后可得：

(1)

(2)

1.2 试验装置

循环流量的测定方法[4]大体有两种：直接法(体积法)和间接法(速度法或压差法)。本试验采用压差法利用毕托管来测循环流量，试验装置见图1a。水模型中测定混匀时间的方法采用电导法，试验装置见图1b。

1—毕托管 2—抽气孔 3—真空槽模型 4—钢包模型 5—吹气孔(a)循环流量测量

1—示踪剂漏斗 2—止水夹 3—电导率电极 4—电导率仪 5—数据采集电脑(b)混匀时间测量图1 试验装置示意图Figure 1 Schematic drawing of experimental apparatus

2 试验方案

方案A：考察提升气体流量对循环流动行为的影响。浸渍管插入深度为64.3 mm，提升气体流量考察范围为(0.180～0.576) Nm3/h，考察提升气体流量对循环流量和混匀时间的影响。

方案B：考察浸渍管插入深度对循环流动行为的影响。提升气体流量使用范围为(0.180～0.576) Nm3/h，四个浸渍管插入深度分别为50.0 mm、64.3 mm、78.6 mm和92.9 mm，考察浸渍管插入深度对循环流量和混匀时间的影响。……