轉(zhuǎn)爐聚合射流氧槍射流特性的模擬與分析.pdf

1、氧槍對于現(xiàn)代煉鋼技術(shù)來說起著至關(guān)重要的作用，其性能的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，目前鋼廠大多采用傳統(tǒng)拉瓦爾氧槍，而聚合射流技術(shù)由于其自身的優(yōu)越性能，正在逐漸受到重視。
　　利用 Fluent前處理軟件 Gambit繪制傳統(tǒng)四孔氧槍和四孔聚合射流氧槍頂吹轉(zhuǎn)爐三維模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后導(dǎo)入 Fluent進(jìn)行射流模型的建立并進(jìn)行計算，再利用后處理軟件 Tecplot、Origin等作出速度云圖、速度流線圖、數(shù)值曲線圖等。分別對傳統(tǒng)氧槍

2、與聚合射流氧槍單相氣體射流進(jìn)行了模擬，對比了兩種射流的軸向和徑向速度分布情況，分析了噴孔夾角變化對氣體射流速度以及噴吹面積的影響；運用 VOF模型對兩種氧槍頂吹轉(zhuǎn)爐模型進(jìn)行了模擬，分析了射流的瞬態(tài)行為、爐內(nèi)氣相速度分布、熔池內(nèi)液相流動狀況以及氧槍槍位、噴孔夾角、入口操作壓力變化對氧槍射流與熔池相互作用的影響，從沖擊深度與沖擊面積兩個方面進(jìn)行了對比，并通過開展水模實驗驗證了槍位變化對這兩個方面的影響，所得結(jié)果與數(shù)值模擬相吻合。
　　

3、通過模擬結(jié)果可知傳統(tǒng)氧槍射流超音速段長度約為0.7m，而聚合射流氧槍超音速段約為1.5m，這樣聚合射流氧槍在轉(zhuǎn)爐煉鋼時就可以提供更大的攪拌能量，促進(jìn)鋼液內(nèi)反應(yīng)順利進(jìn)行，熔池內(nèi)部速度分布更加均勻，有助于改善熔池流動性，并且聚合射流雖然中心速度較大，但是徑向衰減快，射流直徑相比傳統(tǒng)射流有所增大，但不會過度擴(kuò)張沖刷爐壁。采用聚合射流氧槍吹煉，可以在保證沖擊效果的前提下提高槍位，有助于延長氧槍壽命；也可在保證噴吹面積的前提下減小噴孔夾角，利于加