鋼包底吹氬氣數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前主要的精煉反應(yīng)基本發(fā)生在鋼包里。諸如三脫(包括脫硫、脫氧、脫磷)、去除氣體、去除夾雜物、調(diào)整鋼水的成分和溫度等任務(wù)都轉(zhuǎn)移到鋼包或其他的容器中來(lái)進(jìn)行操作,而其中效果好,設(shè)備簡(jiǎn)單的吹氬攪拌技術(shù)發(fā)展最快,變成了爐外精煉中所需要的最重要的手段之一。
　　本論文中,以某煉鋼廠新建200t鋼包作為原型,應(yīng)用軟件gambit建立合適的數(shù)學(xué)模型并設(shè)置進(jìn)口、出口以及包壁的邊界條件,然后進(jìn)行合理假設(shè)和簡(jiǎn)化,應(yīng)用數(shù)值模擬軟件FLUENT對(duì)鋼包底吹氬

2、攪拌這一情況進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬,通過(guò)對(duì)各種透氣磚布置方案及各種氬氣吹氣量下的鋼包熔池內(nèi)鋼液的流動(dòng)、動(dòng)能、速度等一系列指標(biāo)的對(duì)比研究,從而確定一個(gè)合理的氬氣噴吹范圍。確定噴吹流量為600NL/min、700NL/min、800NL/min。而后應(yīng)用正交試驗(yàn),本論文應(yīng)用四因素三水平正交試驗(yàn)L9(34)。通過(guò)直接分析、方差分析、直觀分析和流場(chǎng)分析得到:透氣磚到中心距離和噴孔夾角的顯著性較為明顯,透氣磚到中心距離對(duì)死區(qū)出現(xiàn)的影響顯著性大于透氣磚

3、夾角大于流量;隨著透氣磚位置中心距離的增加,死區(qū)比例呈增加趨勢(shì),當(dāng)雙孔位于1/2R處時(shí),死區(qū)比例最大,隨后又下降。死區(qū)比例是隨著噴孔間夾角的增大而增大的;在本方案下流量800NL/min,噴孔夾角60°,噴孔距離鋼包底部圓心距離為1/3R為最優(yōu)方案。然后應(yīng)用歐拉―拉格朗日隨機(jī)軌道模型來(lái)實(shí)施計(jì)算機(jī)仿真,探討透氣磚布置位置和氬氣噴吹量如何影響夾雜物去除率。得到:透氣磚布置方式對(duì)夾雜物去除的影響大于吹氣量,提高吹氣量能夠提高非金屬夾雜物的去除