钢铁研究学报

作者：王永康^1,2, 刘畅^1,2, 肖爱达³, 李光强^1,2, 王强^1,2

单位：1.武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北武汉430081;；2.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081;；3.湖南华菱涟源钢铁有限公司,湖南娄底417009

关键词：数值模拟,钢包,水模型,底吹,渣眼

基金：国家自然科学基金资助项目(52204352,52374343)

底吹钢包控制渣眼大小可改善钢液质量。基于钢包底吹氩气工艺,通过耦合离散相(DPM)模型和多相流(VOF)模型,建立三维非稳态多相流水模型,并通过1∶5水模型对数值模拟计算得到的渣眼大小和渣眼界面速度进行验证分析。研究了不同参数(底吹流量、油层厚度和底吹位置)对渣眼大小和渣眼界面速度分布的影响。最后以数据拟合手段获得无量纲渣眼面积和无量纲流量之间的关系。结果表明:渣眼面积随着喷吹流量增加和油层厚度减小而逐渐增大,底吹流量越大越明显;喷嘴的偏心距越远,渣眼面积随喷吹流量的变化越显著;对于偏心底吹此时存在一个流量极值,当喷吹流量达到这个值后渣眼面积反而减小——油层厚度25mm,喷吹流量2.26 L/min的渣眼面积相比于1.87 L/min的渣眼面积减小了180 cm²。

来源：2025年第5期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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