废钢对转炉熔池流体流动影响研究

通过物理模拟和数值模拟,研究某钢厂250吨转炉中废钢集中分布时熔池特征,以及废钢对转炉熔池流体流动的影响.结果 表明,底吹流量为40 L/min时,加入10,20,40,60t废钢的熔池混匀时间相比无废钢时分别上升21.16％,63.70％,87.02％和217.03％.底吹气量较小时(＜40 L/min),熔池混匀时间随底吹流量增大而减小,过高的底吹流量对熔池搅拌的贡献降低,反而可能造成熔池混匀时间增加,表明过量的底吹流量将会对熔池混匀产生不利的影响.随着废钢量增加,底吹形成的气液两相区开始向炉壁处偏移.当底吹气量50 L/min时,气液两相区最大速度由0.24 m/s增至0.40 m/s.随着废钢量增加,熔池低速区体积比逐步减小,当加入40t废钢时,低速区体积比减小89.46％.熔池中随底吹气量增大,熔池获得动能增加,但气体能量利用率降低.熔池中废钢量为60 t,底吹气量增至25,40和50 L/min时,底吹气体能量利用率比15 L/min时分别下降2.98％,6.27％和8.68％.当熔池中加入废钢时,随废钢量增加,气体能量利用率上升.底吹气量25 L/min,熔池中废钢加入量为10和60 t,气体能量利用率分别增加2.48％和41.41％.废钢量较大时,底吹气体利用率出现较大幅度上升.