炼钢 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (5): 25-31.
黄琼俭¹,周莉¹,巩彦坤²,赵欣³,王鑫⁴
HUANG Qiongjian¹, ZHOU Li¹, GONG Yankun², ZHAO Xin³, WANG Xin⁴
摘要: 为控制铁水包顶喷脱硫过程的喷溅行为,以某厂180 t铁水包为原型,基于相似原理建立水模型。探索了顶枪喷吹铁水包内喷溅的形成机制,研究了喷枪的喷孔数量、喷孔直径对控制喷溅的影响规律,并采用数值模拟方法计算了水模型内的气液两相流行为。结果表明:上浮至钢渣界面的气泡在其液膜上表面形成液滴,气泡破裂后逸出的气体给予液滴上升动量而形成喷溅;将两孔喷枪改成三孔喷枪,若侧孔直径不变,增设底孔的三孔喷枪并不利于减轻喷溅。这是由于增设底孔使侧孔的流量变小,从而气体的初始速度变小,气泡在液相中的扩散能力变差,气泡集中在喷枪附近;而缩小三个喷孔的直径可以增大气泡的初始速度,使气泡在液相中的扩散增强,同时自由面处气泡的逸出速度也减小。喷孔直径从2.0 mm缩小至1.6 mm,喷溅量从27.5 mg减至25.8 mg,相较于原两孔喷枪,能有效抑制喷溅。该试验最优的三孔喷枪喷孔直径为1.8 mm。工业试验表明,三孔喷枪较常规喷枪脱硫率提升1.2个百分点,喷溅铁损降低5.9 kg/t。