復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的流場數(shù)值模擬.pdf

1、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法是目前國內(nèi)外主要的煉鋼方法,其煉鋼過程是一個高溫多相反應(yīng)體系,在實驗室條件下無法完整地再現(xiàn)實際過程。隨著計算機的發(fā)展和CFD技術(shù)的不斷成熟,計算機模擬和分析氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼內(nèi)部鋼液的流動現(xiàn)象越來越受關(guān)注。在CFD相關(guān)軟件的平臺上進行結(jié)構(gòu)空間建模和計算域網(wǎng)格劃分,選擇相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,為數(shù)值模擬提供了理論基礎(chǔ)。
　　 利用CFD相關(guān)軟件對200t的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過程及不同工況下的頂吹、底吹和復(fù)吹轉(zhuǎn)爐進行模擬,并分析了它們的液

2、面擾動和流場的分布情況。
　　 模擬結(jié)果表明:
　　 (1)轉(zhuǎn)爐頂吹:高速的氧流與金屬熔池間的摩擦使熔池的液面形成凹坑。排出氣體的較大速度對凹坑壁面有一種牽引作用,使沿凹坑周界形成一個“凸肩”。槍位和熔池內(nèi)的液體運動有著密切的影響。隨著槍位的提高,液面的沖擊深度變小,沖擊面積而變大。
　　 (2)轉(zhuǎn)爐底吹:當(dāng)?shù)撞肯蜾撘褐写等霘怏w,氣體進入熔池后上浮,在上浮過程中造成鋼液液面湍流擾動,存在著氣、液兩相之間的動量、質(zhì)

3、量的交換。被吹入的氣體以射流滯止點為起點,從下向上運動,由于鋼液重力的作用,被吹入的氣體分別向熔池中心和爐壁方向擴散,因而形成以射流滯止點為中心的環(huán)狀流,不斷的攪拌鋼液運動。對于200t的復(fù)吹,底吹供氣強度為:0.03Nm3/t·min～0.13Nm3/t·min。
　　 (3)轉(zhuǎn)爐復(fù)吹:頂吹在轉(zhuǎn)爐復(fù)吹中起到了主導(dǎo)作用,由于頂吹存在一些動力學(xué)條件差的“死區(qū)”,因此,通過底部元向轉(zhuǎn)爐熔池內(nèi)吹入適量氣體,用來強化轉(zhuǎn)爐熔池的攪拌,促進