150t转炉供氧优化研究与应用

利用CFD软件对150t转炉进行了水模拟与数值模拟研究,并将两者结果进行比较。结果表明由于新氧枪产生氧气射流的冲击,熔池中的冲击面积和冲击深度比原氧枪有所提高。新氧枪的搅拌能力好,可以促进钢液中的传质、传热,加快冶炼节奏。为检验模拟结果,将新氧枪应用于水钢现场的转炉冶炼,表明新氧枪搅拌能力强,脱C速度快。并且吨钢氧耗、供氧时间和供氧强度上满足生产需求。

基于数值模拟的双联法炼钢供氧优化研究

利用CFD软件对福建三钢闽光股份有限公司120 t转炉进行了氧气射流与三相流数值模拟,模拟结果表明:4孔脱磷氧枪的射流和化渣效果优于3孔脱磷氧枪,可保证化渣过程整个熔池的吹炼面积,促进脱磷反应的稳定高效进行;Ma=2.03优于Ma=1.98的脱碳氧枪,有利于转炉脱碳过程造渣,促进脱碳反应的进行。将新氧枪应用于福建三钢闽光股份有限公司现场的转炉冶炼,表明脱磷氧枪与脱碳氧枪综合脱磷能力强,可有效地控制熔池温度,达到了前期脱磷保碳、后期脱碳升温的生产需求。

氧枪喷头射流的数值模拟

采用可实现k-ε模型对4孔氧枪的一个喷孔进行了二维流场模拟。以O2、N2和CO2射流为例,通过模拟计算确定在实际炼钢转炉环境下3种射流的流场分布,并对比分析了3种不同气源的射流特性,为进一步优化氧枪参数提供了依据;模拟计算也得出了激波和膨胀波的产生形式。结果表明,O2和N2的射流流场分布几乎不存在差别,而CO2射流流场核心区长度比前两射流要短,因此要达到同样的射流流场效果,要提高CO2射流的入口压力;在实际的操作环境下,很难做到完全满足喷孔的设计条件,产生了微弱的斜激波。