在钢铁的精炼过程中,铁水的脱硫对铁水预处理具有重要的意义,是提高钢铁纯度的关键工序之一。在我国,机械搅拌法和喷吹法是两种比较常用的脱硫方法。其共同特点是,在带动铁水流动的过程中,使脱硫剂均匀的分布于铁水包内,进而与铁水中的硫进行反应,达到除硫的目的。因此,对如何缩短混合均匀时间以及铁水与脱硫剂的接触概率等问题的研究具有重要意义。本文在固液两相流动的基础上,对不同搅拌工况下KR搅拌法的脱硫效果进行了研究。着重比较了桨叶的尺寸、浸入液面深度、桨叶转速对搅拌槽内混合过程的影响,并进行了改进,即提出了偏心以及偏心加扰流柱的物理模型,并将其与之前的流场进行了对比。本文首先对不同搅拌深度、不同转速以及不同的桨叶尺寸的情况下,流场的混合效果进行了模拟,.对不同因素对搅拌效果的影响进行了评价。然后在此研究的基础上,对模型进行了改进,即将搅拌头偏心布置,并与之前的研究成果进行了比较,进而得出了镁在流场中的含量与混合时间、混合功率的关系曲线,得出最佳的组合。模拟结果证明,转速与物料的混合效果呈正相关关系,但如果一味的追求转速的话,就会增加功率的消耗,所以,要把转速控制在120r/min左右,并且桨叶尺寸越大,混合效果越好。在中心搅拌的前提下,浸入深度最好保持在槽内流体深度的1/2左右；偏心程度越高,混合效果越好,最优的偏心距离大约为搅拌槽直径的15.6%,值得注意的是,偏心条件下,桨叶的浸入深度最好大约在液体深度的61%。在前面研究的基础上,提出了扰流模型,即加入了一个扰流柱,研究了不同长度的扰流柱对流场混合效果的影响,结果表明,在考虑到脱硫成本的情况下,偏心距离为搅拌槽直径的15.6%,转速为120r/min,桨叶浸入深度大约在液体深度的61%,扰流柱长度在搅拌槽高度的56%的时候,搅拌效果最好。本文对铁水预处理的脱硫工序的改进具有一定的参考意义。