钢铁研究学报

作者：曹余良¹, 张红军¹, 武豪², 江雪婷², 王海川², 邓爱军²

单位：1.南京钢铁股份有限公司第一炼钢厂,江苏南京210035;；2.安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243032

关键词：转炉,数值模拟,底吹元件,流量分配比,混匀时间

基金：国家自然科学基金资助项目(52074001);安徽省高等学校自然科学研究资助项目(KJ2020ZD25)

以某钢厂150 t复吹转炉为原型,通过数值模拟的研究方式从熔池钢液混匀时间、流场速度分布、低中高流速区域分布等多角度分析了不同底吹元件布置方式及内外环流量变化对熔池钢液搅拌行为的影响情况。结果表明:在内环偏角为15°时熔池钢液混匀时间最短,通过改变底吹元件内外环布置方式能够有效提高气体对熔池的搅拌能力。随内环偏角增大,流场分布逐渐变差,但内环元件偏转15°、30°能够显著改善钢液流动效果,缩短钢液混匀时间。其原因在于钢液整体产生了旋流流动,示踪剂扩散具有速度梯度,即使流速不高但混匀时间也大幅缩短。此外,内外环偏角的变化对活跃区影响最大,其次是弱流区,最后是交换区。在内外环流量比为1∶1时,通过实验数据拟合得出混匀时间与内环偏角之间的非线性关系为Δ<i>Т</i>=0.028 048+0.169 65×Δ<i>θ</i>-0.043×Δ<i>θ</i>²。在底吹总流量不变的情况下,随着内环流量占比逐步增大,能够有效缩短熔池钢液混匀时间,提高整体底吹搅拌能力;增大外环流量占比,不能够提高底吹气体搅拌能力。

来源：2025年第4期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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