120 t转炉顶底复吹过程多相流数值模拟研究

以120 t五孔氧枪顶底复吹转炉为原型,基于Fluent数值模拟,对多组不同氧枪枪位与底吹气体流量方案进行建模计算,分析了五孔喷头顶吹超音速射流行为,以及不同方案下熔池冲击面积及冲击深度的变化规律。模拟结果与前人实测结果吻合,证明了模拟的准确性。模拟结果表明,由于顶底复吹作用,速度集中在钢液面附近,顶吹和底吹气流周围的区域钢液流速变慢;随着氧枪高度不断升高,冲击深度逐渐减小,冲击面积先增大后减小;当氧枪高度1.8 m时熔池冲击面积最大,单孔底吹流量为60 m^(3)/h,底吹效果最好。

转炉吹炼过程喷溅机理及预报模型研究进展

转炉作为一个高温高压、多元多相的反应容器,容易发生喷溅或溢渣事故.良好的熔池搅拌可以增大渣–金反应面积,提高炼钢效率;异常的熔池搅拌则会造成金属损失,毁坏炉体及其附属设备,甚至威胁到炉前工作人员的人身安全.本文总结了前人对喷溅机理及影响因素的研究结果,转炉喷溅按产生的原因可以分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅、金属性喷溅和其他喷溅,其中爆发性喷溅的危害最大,泡沫性喷溅的发生频率最高.喷溅事故的产生总体可以归结为炉内激烈化学反应产生气泡驱动的高温熔体喷溅和顶底复吹为熔池提供的流动能量所产生的喷溅,且一次喷溅事故的发生常常是多种因素耦合引发,从单方面分析喷溅事故原因过于片面,研究出一套适用于转炉喷溅的安全评价模型是当务之急.并对现有的喷溅预报模型进行了综述,总结了炉气分析法、音频分析法、图像分析法的预测原理及部分应用结果,指出现有预测模型没有得到广泛应用的原因,未来喷溅预测模型会朝着更加智能化、精细化的方向发展.