过程工程学报 ›› 2022, Vol. 22 ›› Issue (12): 1601-1612.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.222053CSTR: 32067.14.jproeng.222053
裴康华1, 陈超1*, 赵宇1, 林尧铖1,2, 杨荣旺1, 朱江俊1, 王涛1, 杨康1, 林万明1,3
Kanghua PEI1, Chao CHEN1*, Yu ZHAO1, Yaocheng LIN1,2, Rongwang YANG1, Jiangjun ZHU1,#br# Tao WANG1, Kang YANG1, Wanming LIN1,3
摘要: 通过水模型实验,使用饱和氯化钾溶液制作的冰样模拟重型废钢,研究其在底吹气体搅拌反应器中的运动、融化及溶质的混匀规律。探究了单孔吹气模式下的液面高度、双孔吹气方式下的气体流量等因素对其的影响。结果表明,单孔吹气时,液面高度较低时(液面高度与直径比为0.42),气柱发展不充分,容器内环流较弱,盐球在气柱上下往复运动,融化较为缓慢。随着液面高度增加(液面高度与直径比为1.04),盐球随着环流运动,融化过程加快,按照98%标准得到的KCl的混匀时间甚至低于融化时间。双孔吹气时,A孔气体流量0.8 m3/h不变,B孔气体流量为0.5和1.0 m3/h时,盐球从吹气孔A上方加入后,在容器底部停留一段时间,在60~70 s之后才运动到顶部,沿着环流运动;B孔流量增加至1.5 m3/h时,盐球不会在底部停留,随气柱运动到吹气流量大的一侧的羽流区,其融化过程较快。在双孔吹气方案中,也发现了KCl的混匀时间低于融化时间的规律,这和融化末期盐球质量较小,释放的盐分较少有关。在本研究中,双孔吹气对盐球融化的促进作用不如单孔吹气且流量较大的方案。