100t转炉用炼钢四孔氧枪射流数值模拟研究.pdfVIP

Vo1．34 No．3 冶 金 能 源 Mav．20i5 ENERGY F0R METALLURGICAL INDUSTRY 33 lOOt转炉用炼钢 四孔氧枪射流数值模拟研究 李三三 (湘潭钢铁集团有限公司宽厚板厂) 摘 要 利用Fluent软件对 100t转炉超音速氧枪射流流场的速度进行模拟，模拟了普通超音 速氧枪的炼钢氧气和钢液两相流动，包括氧气射流对钢水熔池的冲击面积和冲击深度，对实 际炼钢生产有重要的指导意义。 ． 关键词 炼钢 氧枪 数值模拟 Numericalresearchonthesteelmakingfourholeoxygenlancejet of100tLD converter LiSansan (WideandHeavyPlatePlantofXiangtanIronandSteelCo．，Ltd．) Abstract Thmughthenumericalsimulationofvelocityofthe1OO LDeonverterjetbythesoftware Fluent，thevelocityalongtheaxisofthecoherentjetofhtesupersonicjetwassimulated．Fluiddynam— icsofgasandliquidinteractionsinaLD converterwasmathematicallysimulated．Thepenetrationand dimensionofthemolten liquidimpactedbytheoxygenstream werestudied，andthisishelpfultothe practiceofthesteelmaking． Keywords steelmaking oxygenlance numericalsimulation 在转炉炼钢过程中，炉 内的形态是 由力学、 的重要特征指标…。如冲击深度不够，则使熔 物理化学作用形成的，是一个复杂的运动过程。 池吸氧程度降低，氧的利用率和脱碳速度减小； 氧气经过氧枪喷头形成了氧气射流，氧气流经过 冲击深度增加会增大氧的利用率和脱碳速度，减 高温炉气冲击熔池表面或穿人熔池，引起 了熔池 小炉渣的氧化性等，在冲击深度过大时，易损坏 运动，起机械搅拌作用。若搅拌作用较强而且均 炉底，影响化渣。因此，必须控制合适的冲击深 匀，则冶炼过程化学反应快，冶炼平稳，效率 度以满足冶炼工艺的要求。而冲击面积的增大能 高。而射流所产生的搅拌作用的强弱、均匀程度 改善氧气与熔池中元素反应的接触面积，能够加 则取决于射流与熔池的相互作用情况。因此，研 快反应速率，增加氧气的利用率，同时还加快了 究射流与熔池的相互作用对于了解转炉的工作原 熔池中各元素的传输速度。 理和指导实际生产冶炼有重要的意义。 利用数值模拟软件研究了 100t转炉用四孔 转炉反应动力学研究表 明，氧气射流必须对 氧枪的流场，以及对熔池的冲击面积和冲击深 熔池产生一定的冲击深度和冲击面积，才能实现 度，以优化实际炼钢操作。 熔池平稳、均匀的运动，获得 良好的反应速率。 1 研究内容 氧气射流冲击熔池的深度是评价射流对熔池作用