130 t直流电弧炉喷吹过程的优化模拟

• 作者: 王丹 郭志红 霍彦朋 范建通 朱立光
• 来源期刊: 钢铁
• 关键词: 大型电弧炉 流场 冷态水模拟 数值模拟 侧吹
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 炼钢|Steelmaking
• 页码范围: 46-53
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210399

摘要

在当今经济健康发展的背景下,电弧炉炼钢凭借其污染小、流程短和产品多样的特点,已逐渐成为各大钢铁企业大力发展的对象,在整个钢铁生产的地位比以往的每个时候都要重要,而电弧炉熔池的流动状态会直接影响电弧炉的冶炼效果,这主要与氧枪喷吹强度和布置方式有关.为研究不同工况条件下电弧炉流场的变化,为大型电弧炉选取最合适的工艺参数,以某厂130 t电弧炉为原型,建立了电弧炉侧吹水模型和三维全尺寸几何模型,利用冷态水模拟和数值模拟的方法,将混匀时间、平均速度、湍动能分布、死区及弱流区体积比作为判断依据,对130 t电弧炉不同喷吹强度和不同布置方式对流场的影响进行了系统研究.研究结果表明,当氧枪布置方式为C时,氧枪对熔池中下部的搅拌效果明显增强,混匀时间明显减少,死区及弱流区比例减少,与布置方式A相比分别减少了3.8％和9％;在对氧枪喷吹强度的研究中发现,熔池混匀时间随着喷吹强度的增大逐渐减少,但减少的幅度降低;当氧枪喷吹强度为0.31 m3/(t·min)时,熔池内流体湍动能最大,熔池内钢液面下100、400mm处横截面的平均速度分别增加42.9％和31.4％,加快了冶炼过程中的能量传递.