炼钢 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (1): 35-41.

• 转炉及电炉冶炼 • 上一篇    下一篇

210 t转炉双马赫数氧枪超音速射流特性模拟与应用

牛海云1,晁  霞2,董文利2   

  1. (1.济源职业技术学院,河南 济源 459000;
    2.河南济源钢铁(集团)有限公司 第一炼钢厂,河南 济源 459000)
  • 出版日期:2023-02-05 发布日期:2023-01-30

Simulation and application of lance with double Mach number on characteristics of supersonic oxygen jets in 210 t converter steelmaking

  • Online:2023-02-05 Published:2023-01-30

摘要: 针对某厂210t转炉吹炼过程存在的氧枪喷头寿命低、喷溅严重、吹炼时间长、终点过氧化等问题,提出一种具备双马赫数的5孔拉瓦尔氧枪喷头优化设计方案,并通过建立计算流体动力学模型(CFD)对不同设计参数的氧枪喷头的超音速射流特性进行研究。基于氧枪喷头超音速射流速度、动压以及湍动能分布规律数值模拟结果,综合考虑转炉熔池搅拌控制要求,最终确定采用“中心拉瓦尔管Ma=2.0外围拉瓦尔管Ma=1.8、偏转角12°”设计方案。优选的双马赫数氧枪喷头在210t转炉应用后,喷头寿命较传统单马赫数喷头提高10.42%,纯吹炼时间缩短10.87%,终点钢水[O]质量分数降低9.56%,终点炉渣TFe质量分数降低20.21%。

关键词: 转炉炼钢, 双马赫数, 超音速射流, 数值分析