80 t转炉熔池混匀行为的物理模拟研究

曹玲玲; 汪宙; 刘青; 谢飞鸣; 卢新春

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80 t转炉熔池混匀行为的物理模拟研究

首发时间：2014-02-07

曹玲玲 ^{1
2}
曹玲玲（1988-），女，硕士研究生，主要研究方向：转炉熔池多相流模拟
汪宙 ^{1
2} 刘青 ^{1
2}
刘青，（1967—），男，教授，博士生导师，主要研究方向：冶金过程模拟与优化，冶金过程工程，连铸凝固冷却控制
谢飞鸣 ³ 卢新春 ^{1
2
3}

1、北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083
2、北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083
3、方大特钢科技股份有限公司，江西南昌 330012

摘要：以相似理论为基础，采用水力学模拟实验研究了80t转炉在顶吹、底吹以及顶底复吹条件下氧枪枪位、氧枪流量、氧枪喷头孔数、底吹元件布置方式及底吹流量等工艺参数对熔池混匀行为的影响。研究结果表明，为达到较好的顶吹效果，应采用4孔喷头氧枪，氧枪枪位应控制在1000~1360 mm范围内，且顶吹流量在不超过16000 Nm3/h时应尽量增加；底吹条件下，大多数非对称布置的底吹元件的混匀效果好于对称布置，底吹流量应控制在45~76 Nm3/h范围内；顶底复吹条件下，熔池混匀效果最佳的工艺参数组合为：氧枪枪位950mm、氧流量14000Nm3/h、五孔喷头、底吹元件布置方式B（底吹元件布置在与轴线夹角30 的0.5倍的圆周上）、底吹流量100Nm3/h。此外，本文还采用经验公式验证了物理建模的合理性。

关键词：转炉水力学模型混匀时间物理模拟

For information in English, please click here

Physical modeling research on the bath mixing behavior of 80t converter

CAO Lingling ^{1
2}
曹玲玲（1988-），女，硕士研究生，主要研究方向：转炉熔池多相流模拟
WANG Zhou ^{1
2} LIU Qing ^{1
2}
刘青，（1967—），男，教授，博士生导师，主要研究方向：冶金过程模拟与优化，冶金过程工程，连铸凝固冷却控制
XIE Feiming ³ LU Xinchun ^{1
2
3}

1、State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China
2、School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China
3、Fangda Special Steel Science and Technology Co., Ltd., Nanchang, 330012, Jiangxi, China

Abstract：Based on the similarity theory, the mixing behavior in an 80t top-blown, bottom-blown and combined blown converter was studied by using physical modeling, respectively. Experiments were conducted to investigate the influence of oxygen lance height, oxygen flow rate, the holes of oxygen lance, bottom nozzles configuration and bottom gas flow rate on the bath mixing behavior. The results showed that: in order to effectively stirring the LD bath, it is better to use four nozzles oxygen lance with the oxygen lance height with the range of 1000~1360mm and increase the oxygen flow rate as far as possible under the premise of no more than 16000 Nm3/h. As for Q-BOP, most asymmetric bottom nozzles configuration agitate the bath more intensely than the symmetric ones, meanwhile the bottom gas flow rate should be controlled within the scope of 45~76 Nm3/h to acquire better mixing effect. Furthermore, through variance analysis, the optimal operating parameters of combined blown converter are obtained as follows: lance height 950mm, oxygen flow rate 14000Nm3/h, five nozzles oxygen lance, bottom nozzles configuration B (the layout of bottom nozzles on 0.5D with the axis angle of 30 ) and bottom gas flow rate 100 Nm3/h. In addition, the mixing time were also calculated based on empirical equations, and the experimentally determined mixing time were found to be consistent with the experiential values, which is considered to be good in physical modelling.

Keywords： converter hydrodynamic model mixing time；physical modelling

基金：

1. 高等学校博士学科点专项科研基金（20120006110036）

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曹玲玲，汪宙，刘青，等. 80 t转炉熔池混匀行为的物理模拟研究[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2014-02-07]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201402-77.

No.4583841154107139****

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论文编号	201402-77
论文题目	80 t转炉熔池混匀行为的物理模拟研究
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