钢包底喷粉元件狭缝粗糙壁面对粉气流输送行为影响

针对钢包底喷粉精炼新工艺,研究了底喷粉元件狭缝粗糙壁面对粉气流输送行为影响规律.通过分析颗粒-粗糙壁面的碰撞过程,提出了壁面粗糙角概率分布函数,建立了颗粒历史影响模型,基于欧拉-拉格朗日法,模拟研究了钢包底喷粉元件缝隙内粉气流输送行为,考察了壁面粗糙度对颗粒运动轨迹、颗粒速度分布及颗粒质量浓度分布的影响,预测了近壁面附近颗粒的运动轨迹.结果表明:粗糙壁面增加了颗粒壁面碰撞的频率,导致颗粒输送动能降低,脉动速度增加,并促使粉剂颗粒在底喷粉元件缝隙内均匀分布.

精炼钢包缝隙式透气砖内钢液渗透行为

研究分析了钢包缝隙式透气砖内钢液的渗透机理,并依据缝隙内渗透金属液的动量守恒及能量守恒,建立了描述缝隙内钢液渗透的数学模型,对钢液渗透的动力学行为进行了研究,理论计算结果与试验数据进行了对比。研究结果表明,透气砖缝隙内钢液渗透主要是由于黏附力达到极限导致的,渗透一旦发生,金属液会在较短时间内迅速渗入透气砖缝隙;受缝隙长度影响,钢液的渗透过程存在不稳定渗透阶段,之后渗透深度达到最大值,并不再发生变化,研究结果为底喷粉元件抗渗透性设计提供了依据。

钢包底喷粉精炼新工艺技术的开发及应用

针对高效洁净钢生产的实际需求与发展要求,研发了钢包底喷粉精炼新工艺（L-BPI）,对涉及此新工艺的重大理论问题与关键技术开展了深入研究,揭示了钢包底喷粉的钢水渗漏和粉剂堵塞机理,提出了底喷粉元件的设计理论,研制出抗磨损和耐高温侵蚀的喷粉元件,阐明了钢包底喷粉新工艺多相流传输行为及精炼反应动力学行为,突破了超细狭缝元件中粉剂输送的关键工艺技术,开发了钢包底喷粉新型喷吹装置及自动化控制系统,并成功实施了工业应用试验。结果表明,L-BPI新工艺体现了炉外精炼的高效率和低成本,对新一代洁净钢生产流程的发展具有重要意义。