LF钢包吹氩过程的数值模拟.pdfVIP

第32卷2014年第2期(总第 170期) 技术工艺创新 · 技术工艺创新 · LF钢包吹氩过程的数值模拟 杨 丽 王海泉 (鞍钢集团工程技术公司 辽宁福鞍重工股份有限公司 鞍山 114021) 摘【 要】 根据对LF钢包吹氩过程的模拟结果，得出最佳喷吹流量，这样可以提高吹氩气体对钢液的搅拌 效率、加快温度的均匀化，同时也有利杂物的去除。通过对气泡脱碳的研究，能准确控制钢 中碳含量、提高钢水 品质、优化钢的质量 。 【关键词】 弱流区 气泡轨迹 气泡脱碳 数值模拟 NumericalSimulationofArgonBlowingProcessofLFLadle YANGLi，WANGHai-quan AnshanEngineeringTechnologyCo．，Ltd．；LiaoningFuanHeavyIndustryCo．，Ltd．，Anshan114020 A【bstract】Theoptimuminjectionrateiscalculatedbasedonthesimulationresultofargon blowingprocessofLF ladleSOasto improvetheagitationefficiencyofmoltensteelargonblowing， acceleratethetemperatureuniformity，andremoveimpuritiesaswel1．Throughmakingaresearchon bubbledecarburization，controlthecraboncontentsinthesteelprecisely，improvethequalityofmolten steel，andoptimizethesteelquality． K【eywords]Deadzone，bubbletrack，bubbledecarburization，numericalsimulation 1 前言 3 数学模型 150吨包钢LF精炼炉在精炼过程中，底部吹氩 根据气泡的脱碳原理进行分析，采用双模理论 已经成为一种重要的冶金技术，所以对钢液内弱流 建立氩气泡表面脱碳及脱碳模型，假设氩气泡为球 区及氩气泡的研究是冶金技术领域中重要的基础 形，从而得出氩气泡表面的脱碳动力学关系表达式： 研究课题。本研究项 目主要是运用有效数值模拟 dwc = kc([c]一 c【】G) U b 方法，对钢液内流场形态进行模拟，同时建立LF炉 氩气泡流动轨迹及脱碳的数学模型。这对研究LF k([c1)=2．0~D(C)T／rdt 炉工艺过程中氩气泡轨迹 、单个气泡脱碳行为、气 式中：k——碳从钢液向气泡表面扩散的传质系数； 泡的直径变化及脱碳量、统计总的气泡脱碳量，对 [c]——钢液中的碳浓度／(mol／m)； 根据给定的喷吹量来计算钢液弱流区气泡的分布 [c]G——气泡表面的平衡碳浓J3~／(mol／m)； 及大小、以确定最佳吹气量，对实现钢液温度和添 D(C)——钢液中碳的扩散系数。 加物快速均匀化，对去除夹杂物，对计算钢中的含 运用以上公式可求出气泡在上浮全过程 H 碳量都很有帮助，将有助于对LF炉的调节和优化。 (气泡从喷吹口吹人到溢出钢液的高度)的脱碳 量。在一定的吹氩量下，通过计算求出不同直径 2