Optimization and Simulation of Stirring Process for 100 t Electric Arc Furnace Bath and Its Application

Zeng Zhaopeng; Du Xiqian; Wang Yao; Ma Jianchao

doi:10.20057/j.1003-8620.2023-00051

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Optimization and Simulation of Stirring Process for 100 t Electric Arc Furnace Bath and Its Application

Smelting and Solidification | 更新时间：2026-01-21

- Optimization and Simulation of Stirring Process for 100 t Electric Arc Furnace Bath and Its Application
- Special Steel Vol. 44, Issue 6, Pages: 45-52(2023)
- 作者机构：
  
  江苏省（沙钢）钢铁研究院，张家港 215625
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2023-00051
  CLC： TF741.5
- Received：30 March 2023，
  
  Published：01 December 2023
- 稿件说明：
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曾召鹏,杜习乾,王耀等.100 t电弧炉熔池搅拌工艺优化模拟及应用[J].特殊钢,2023,44(06):45-52.

Zeng Zhaopeng,Du Xiqian,Wang Yao,et al.Optimization and Simulation of Stirring Process for 100 t Electric Arc Furnace Bath and Its Application[J].Special Steel,2023,44(06):45-52.
曾召鹏,杜习乾,王耀等.100 t电弧炉熔池搅拌工艺优化模拟及应用[J].特殊钢,2023,44(06):45-52. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00051.

Zeng Zhaopeng,Du Xiqian,Wang Yao,et al.Optimization and Simulation of Stirring Process for 100 t Electric Arc Furnace Bath and Its Application[J].Special Steel,2023,44(06):45-52. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00051.

摘要

针对某厂100 t电弧炉出钢自开率低的问题，使用Fluent软件研究了炉壁氧枪不同偏转角度下的熔池流动特性。研究发现，当氧枪偏转角度由0°增加至30°后，基本消除了EBT死区，但钢液对炉壁冲刷强度提高了148.4%。为了平衡炉壁冲刷和熔池搅拌，确定1

、3

、4

氧枪偏转10°，2

氧枪偏转30°的优化方案。实践应用表明，优化后电弧炉出钢自开率由75.2%增加到95.6%，平均出钢温度降低6 ℃；在ML08Al钢上的应用数据表明，终点钢水氧质量分数降低20.9%，终点炉渣T.Fe质量分数降低21.6%。

Abstract

In view of the low free-opening rate of 100 t Electric Arc Furnace （EAF） in a factory， using Fluent software to study the flow characteristics of liquid bath with different deflection angles of oxygen lance. It is found that when the deflection angle of oxygen lance increases from 0° to 30°， the EBT dead zone is virtually eliminated， but the impact strength of molten steel on furnace wall increases by 148.4%. In order to balance the impact strength of furnace wall and liquid bath stirring， the optimization scheme of 1

， 3

and 4

oxygen lance deflection of 10° and 2

oxygen lance deflection of 30° is determined. The practice shows that the free-opening rate increases from 75.2% to 95.6%， the average tapping temperature is reduced by 6 ℃.The application data on ML08Al steel show that the end-point oxygen in molten steel is reduced by 20.9%， and the end-point T.Fe content mass fraction in slag is reduced by 21.6%.

关键词

Keywords

references

李士琦，孙　华，郁　健，等 . 我国电弧炉炼钢技术的进展讨论［J］. 特殊钢， 2010 ， 31 （ 6 ）： 21 - 25 .

杨宁川，黄其明，何腊梅，等 . 炼钢短流程工艺国内外现状及发展趋势［J］. 中国冶金， 2010 ， 20 （ 4 ）： 17 - 22 .

陈军召，张彦辉，谈岸童，等 . 喷吹微粒脱磷法在130 t电弧炉炼钢中的应用［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 1 ）： 34 - 38 .

杨春梅，颜慧成 . 电弧炉炼钢中碳氧二次燃烧的影响因素和应用［J］. 特殊钢， 2004 ， 25 （ 6 ）： 36 - 38 .

陈绍春，李京社，朱　荣，等 . 超音速氧气射流对电弧炉熔池作用三相流数值模拟研究［J］. 图学学报， 2013 ， 34 （ 1 ）： 66 - 70 .

Odenthal H J ， Kemminger A ， Krause F ， et al . Review on modeling and simulation of the electric arc furnace （EAF）［J］. Steel Research International ， 2018 ， 89 （ 1 ）： 1700098 .

何春来，黄其明，杨宁川，等 . 电弧炉炼钢氧枪优化布置研究［J］. 工业加热， 2013 ， 42 （ 3 ）： 59 - 62+65 .

王　丹，郭志红，霍彦朋，等 . 130 t直流电弧炉喷吹过程的优化模拟［J］. 钢铁， 2022 ， 57 （ 2 ）： 46 - 53 .

罗源奎，吕凯辉 . Q195钢过氧化的危害及原因分析［J］. 中国冶金， 2016 ， 26 （ 1 ）： 53 - 58 .

李立凯，高　放，王　敏，等 . 废钢比对转炉钢液过氧化的影响及配料调优［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 3 ）： 39 - 45 .

张　健，方　杰，范波芹 . VOF方法理论与应用综述［J］. 水利水电科技进展， 2005 ， 25 （ 2 ）： 67 - 70 .

Hirt C W ， Nichols B D . Volume of fluid （VOF） method for the dynamics of free boundaries ［J］. Journal of Computational Physics ， 1981 ， 39 （ 1 ）： 201 - 225 .

Launder B E ， Spalding D B . Lectures in mathematical models of turbulence ［M］. London ： Academic Press ， 1972 .

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