插入浸渍圆筒钢包底吹气体优化研究

以150 t钢包为原型,采用水模型实验的方法研究插入浸渍圆筒底吹钢包内钢液的卷渣现象,研究了底吹气量、浸渍圆筒直径及插入深度对钢液卷渣及均混时间的影响。同时建立钢包底吹气体钢液流场数学模型,利用Mixture多相流模型对钢包吹氩过程进行数值模拟计算,分析不同底吹气量下插入浸渍圆筒钢液的流动状态和钢液表面的卷渣。通过水模拟和数值模拟比较,结果表明:插入浸渍圆筒后,增大了临界卷渣吹气量,加强了熔池搅拌,更有效地缩短了混匀时间。

插入浸渍圆筒底吹氩钢包内钢液搅拌行为的水模型研究

以150 t钢包为原型,采用几何相似比1:7的水模型,研究插入钢包的浸渍圆筒直径(50~130 mm)、插入深度(30~150 mm)和底吹气体流量(0.03~0.48 m^3/h)对钢液混匀时间和液面振幅的影响。结果表明,随浸渍圆筒直径和插入深度的增加,液面振幅减小;随底吹气量增加,液面振幅增大;不插入浸渍圆筒时不发生卷渣的临界底吹气量为0.09 m^3/h,混匀时间为10 s;插入直径130 mm、深度90 mm的浸渍圆筒时,不发生卷渣的临界底吹气量为0.30 m^3/h,最短混匀时间为4 s。实验数据回归分析得出150 t钢包内钢液均混时间-t'与底吹气量-Q'、浸渍圆筒直径-d'和插入深度h'的关系为t'=2.69+0.017 9 d'+0.011 2h'-0.425 Q'。