Kanbara reactor的簡(jiǎn)稱(chēng)(KR法工作原理), KR法最早是由日本1965年開(kāi)發(fā)的，它是將澆注耐火材料并經(jīng)過(guò)烘烤的十字形攪拌頭，浸入鐵水包熔池一定深度，利用在大型攪拌器激烈攪拌作用下產(chǎn)生的漩渦，使氧化鈣或碳化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。其優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)力學(xué)條件優(yōu)越，金屬損失少，有利于采用廉價(jià)的脫硫劑如CaO，脫硫效果比較穩(wěn)定，效率高(脫硫可至≤0.005 %) ，脫硫劑消耗少，適應(yīng)于低硫品種鋼要求高、比例大的鋼廠采用。不足是，設(shè)備復(fù)雜，一次投資較大，脫硫鐵水溫降較大。百度百科-kr攪拌

上面左圖里面紅色為鐵水，黃色為攪拌槳；右圖為kr攪拌槳。

一、建立幾何模型

上面三個(gè)圖形分別為：鐵水包（鐵水容器）內(nèi)腔流域幾何模型，攪拌槳幾何模型，組合（鐵水包內(nèi)腔減去攪拌槳）模型。

二、多重參考系模型

我們采用MRF模型來(lái)處理攪拌槳的轉(zhuǎn)動(dòng)，MRF（Multiple Reference Frame）模型是一種定常計(jì)算模型，模型中假定網(wǎng)格單元做勻速運(yùn)動(dòng)，這種方法適用于網(wǎng)格區(qū)域邊界上各點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)基本相同的問(wèn)題。大多數(shù)時(shí)均流動(dòng)都可以用MRF 模型進(jìn)行計(jì)算，特別是運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格區(qū)域與靜止網(wǎng)格區(qū)域間的相互作用比較微弱時(shí)可以使用MRF 模型進(jìn)行計(jì)算，例如攪拌器內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算、泵和風(fēng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算等等。MRF 模型的另一個(gè)用途是用來(lái)為滑動(dòng)網(wǎng)格模型計(jì)算提供初始流場(chǎng)，即先用MRF 模型粗略算出初始流場(chǎng)，再用滑動(dòng)網(wǎng)格模型完成整個(gè)計(jì)算。我們將整個(gè)計(jì)算域分割成2個(gè)域，外圍的靜態(tài)域，以及包裹攪拌槳槳葉的旋轉(zhuǎn)域（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)需要包裹整個(gè)攪拌槳葉，為了節(jié)省計(jì)算資源，本次計(jì)算采用簡(jiǎn)化方法），兩個(gè)域的交界面完全重合。

三、網(wǎng)格劃分

針對(duì)2個(gè)區(qū)域分別劃分六面體網(wǎng)格，并組合網(wǎng)格

四、關(guān)鍵數(shù)學(xué)模型

1、湍流模型選擇k-Epsilon模型，近壁區(qū)湍流粘度計(jì)算采用Scalable wall function計(jì)算

2、多相流模型采用VOF模型，忽略表面張力對(duì)界面影響

五、計(jì)算結(jié)果

上面左圖流場(chǎng)矢量圖，箭頭方向代表流動(dòng)方向，箭頭顏色代表流速大小，右圖為流速分布圖

上面左圖為鐵水體積分布圖，右圖中曲面為鐵水自由表面，顏色代表自由表面的流速分布

上面左圖為鐵水包壁壁面剪切力分布，右圖為攪拌槳葉壁面剪切力分布。