。694 北京科技大学学报 第31卷 度下，钙粒的粒径越大，传质系数越小.比较图3和 气而浪费，所以有必要考察颗粒钙的最佳粒径，若 图4发现，温度对氧的传质系数的影响比对硫的大. 金属颗粒钙是在深度为H的钢液处气化为钙气泡， 3.2钙的最佳粒径 然后在钢液中一边上浮一边与氧、硫反应，随着上浮 从式(15)可以看出，若气态钙的气泡浮出钢液 高度的不同，气泡直径在变化，直至到钢液表面，即 表面还没有与氧、硫反应完，则剩余的气态钙进入大 x=H时，钙气泡的直径变为： kdsw[sl kd,ow[ol dg=d Ms Mo T[p5-(Po-g即nH)] (20) 12.4d3(p0-gpmH) 若在x=H时，恰好d。=0,则此时钙的利用率最佳，即： kd,sw[s]kd,ow[ol M 0=d8 Mo T[p5-(p0-g即mx)] 12.4d3(po-gemH) 整理得： kd,sw[s]kd,ow[ol Ms Mo T[(pe+g即mH)3-(P)][(Pe+pnH)]音 ds 12.4×68Pe (21) 将ka0=3.27×10a,T立，kas= 0.034×10学4，T立，H=3m代入上式得 石dayp: 固体钙粒的最佳粒径与钢液中的氧、硫含量和钢液 (23) 温度的关系： 0.0020 -949.3 d,=(0.0157×10Tw[s1+ 三0.0016 8743 4.-5 302.013×10Tw[o)7Ti (22) 分别作最佳粒径对氧、硫含量和钢液温度的关系图 0.0008 ◆-1773K -1823K (图5和图6).从图中看出，随着钢液中氧、硫含量 盖0.004 ★-1873K -1923K 和温度的增加，钙的最佳粒径增加. 60 100 140 180 0.00185r -◆-1773K■一1823K 0s10-6 0.00180 1873K-1923K× 图6不同温度下钙粒的最佳粒径与钢液中硫含量的关系 0.00175 Fig.6 Relationships between the optimal size of Ca and sulfur con 0.00170 tent at different temperatures 80.00165 从式(15)可以看出，直径为d。的钙气泡与钢 三0.00160 液中氧和硫含量、钢液温度及钙粒的粒径都有关系， 0.00155 2 4681012 钙的利用率也与这些参数有关， 01o/10-6 当钢液深度H=3m时， 图5不同温度下钙粒的最佳粒径与钢液中氧含量的关系 Fig.5 Relationships between the optimal size of Ca and oxygen con- X。=1-[1-(0.0157×10学s+ tent at different temperatures 302.013×10w1odr] (24) 3.3钙粒的利用率 由式(24)计算不同温度及不同氧、硫含量下，钙 定义Xc为钙粒的利用率，即钙气泡上浮到钢 粒粒径与利用率的关系，见图7~9 液表面已经与钢液中氧、硫反应的钙量与刚形成气 可以看出：钙脱氧脱硫时，其利用率随着钙粒粒 泡时钙量之比： 径的增加而减小，随氧、硫含量和温度的增加而增· 6 9 4 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 3 1 卷