130 t钢包底吹氩工艺数值模拟

李琦; 邱国兴; 王恭亮; 高鹏; 李荣祥

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00023

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130 t钢包底吹氩工艺数值模拟

冶炼与凝固 | 更新时间：2025-05-09

- 130 t钢包底吹氩工艺数值模拟
- Numerical Simulation of Bottom Argon Blowing Process for 130 Ton Ladle
- 特殊钢 2024年45卷第5期页码：59-65
- 作者机构：
  
  1.西安建筑科技大学冶金工程学院，西安 710055
  2.河钢集团石钢公司，石家庄 050031
- 作者简介：
  
  李琦（2000—），男，硕士； E-mail:a1796146736@163.com
  邱国兴（1985—），男，博士，副教授； E-mail:guoxingqiu2008@126.com
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00023
  中图分类号： TF769.2
- 收稿：2024-01-25，
  
  纸质出版：2024-09-30
- 稿件说明：
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李琦,邱国兴,王恭亮等.130 t钢包底吹氩工艺数值模拟[J].特殊钢,2024,45(05):59-65.

Li Qi,Qiu Guoxing,Wang Gongliang,et al.Numerical Simulation of Bottom Argon Blowing Process for 130 Ton Ladle[J].Special Steel,2024,45(05):59-65.
李琦,邱国兴,王恭亮等.130 t钢包底吹氩工艺数值模拟[J].特殊钢,2024,45(05):59-65. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00023.

Li Qi,Qiu Guoxing,Wang Gongliang,et al.Numerical Simulation of Bottom Argon Blowing Process for 130 Ton Ladle[J].Special Steel,2024,45(05):59-65. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00023.

摘要

以130 t钢包为研究对象，利用Fluent软件模拟研究了不同底吹工艺对钢包内流场及死区的影响。结果表明，当中心距由0.65R减少至0.50R时，钢液平均流速由0.24 m/s下降至0.05 m/s，低流速区域占比显著增加，靠壁端钢液流动缓慢，渣金界面平均流速由0.18 m/s下降至0.009 m/s，死区比例由7%增加至25%，总体搅拌效果下降；当透气砖中心夹角由85°增加至180°时，钢液平均流速下降至0.09 m/s，渣金界面平均流速为0.05 m/s，死区体积比增加至28%；随着吹氩量的增加钢液流速明显加快，死区体积减小，钢液混匀时间逐渐缩短，200 L/min时平均流速增加至0.43 m/s，渣金水平界面流速为0.32 m/s，不发生卷渣现象，钢液混匀时间为300 s。综上，确定两透气砖直径为

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165 mm，透气砖夹角为85°，透气砖中心距为0.65 R，渣层厚度为100 mm，空气层厚度为400 mm，底吹时间为600 s条件下，透气砖1的氩气流量为200 L/min，透气砖2的氩气流量为210 L/min为最佳方案。

Abstract

The influence of different bottom blowing processes on the flow field and dead zone distribution of molten steel was simulated using Fluent software， taking the 130 ton ladle as the research object.The results showed that when the center distance decreased from 0.65R to 0.50R， the average flow velocity of the molten steel decreased from 0.24 m/s to 0.05 m/s， and the proportion of low flow velocity areas significantly increased. The steel flow at the two wall ends was slow， and the average flow velocity at the interface of slag and molten steel decreased from 0.18 m/s to 0.009 m/s. The proportion of dead zones increased from 7% to 25%， and the overall stirring effect decreased； When the center angle of the permeable brick increased from 85° to 180°， the average flow velocity of the molten steel decreases to 0.09 m/s， the average flow velocity at the interface of slag and molten steel was 0.05 m/s， and the dead zone volume ratio increased to 28%； With the amount of argon blowing increased， the flow rate of the molten steel significantly accelerated， the dead zone volume further decreased， and the mixing time of the molten steel gradually shortened. At 200 L/min， the average flow rate increased to 0.43 m/s， and the average flow rate at the horizontal interface of slag and molten steel was 0.32 m/s. There was no slag entrapment phenomenon， and the mixing time of the molten steel was 300 seconds. In summary， it is determined that the optimal solution is an argon flow rate of 200 L/min for breathable brick 1 and 210 L/min for breathable brick 2.under the following conditions： the diameter of the two breathable bricks is

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165 mm， the angle of breathable brick is 85°， the center distance of breathable is 0.65 R， the thickness of slag layer thickness is 100 mm， the thickness of air layer is 400 mm ， and bottom blowing time is 600 s.

关键词

Keywords

references

张麒格，李宝宽，王长军 . 底吹钢包内离散气泡运动及界面波动对脱硫行为影响［J］. 材料与冶金学报， 2021 ， 20 （ 1 ）： 31 - 37+44 .

Jia S Y ， He Z ， Ouyang D G ， et al . Powder injection effect on hot metal desulfurization behavior in the kanbara reactor： A transient 3D coupled numerical model ［J］. ISIJ International ， 2022 ， 62 （ 3 ）： 449 - 456 .

郭俊鹏，黄宏虎，郭森林，等 . 90 t钢包底吹氩工艺优化［J］. 河北冶金， 2022 （ 11 ）： 41 - 45 .

杨风国，王晓英，周明星，等 . 不同钢包底吹氩模式对钢液精炼效果的影响［J］. 特殊钢， 2024 ， 45 （ 1 ）： 54 - 60 .

孙　亮，孙　宇，陈　威，等 . RH精炼过程吹气对喷粉脱硫影响的数值模拟［J］. 中国冶金， 2023 ， 33 （ 11 ）： 127 - 137 .

孔明姣 . 钢包底吹氩工艺改进实践［J］. 宽厚板， 2020 ， 26 （ 1 ）： 15 - 17 .

刘西峰，李大亮，韩建林，等 . 底吹氩对110 t双透气砖钢包流场影响的数值模拟［J］. 工业加热， 2022 ， 51 （ 4 ）： 39 - 44 .

娄文涛，刘　壮，王晓雨，等 . 底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为的数值模拟［J］. 钢铁， 2018 ， 53 （ 12 ）： 37 - 43 .

赵建鹏，唐国章，曾亚南，等 . 100 t钢包底吹氩搅拌钢液去除夹杂物数值模拟研究［J］. 华北理工大学学报（自然科学版）， 2022 ， 44 （ 3 ）： 31 - 38 .

魏光升，董建锋，朱　荣，等 . 钢包底吹对RH脱氢和夹杂物的影响［J］. 钢铁， 2021 ， 56 （ 2 ）： 63 - 68 .

杨亚迪，赵　晶，崔剑征 . 180 t钢包底吹氩过程钢液流场特性数值模拟［J］. 特殊钢， 2021 ， 42 （ 5 ）： 6 - 10 .

杨亚迪，赵　晶，崔剑征 . 三相氩气搅拌钢包内界面行为及混合现象的数值模拟［J］. 钢铁钒钛， 2021 ， 42 （ 5 ）： 138 - 148 .

Liu W ， Lee J ， Guo X . Argon Bubble Coalescence and Breakup in a Steel Ladle with Bottom Plugs ［J］. steel research international ， 2019 ， 90 （ 4 ）： 1800396 .

张　丹，陈　超，张宇星，等 . 底吹钢包水模型中示踪剂传输过程数值模拟［J］. 太原理工大学学报， 2020 ， 51 （ 1 ）： 50 - 58 .

叶玉奎，王向红，张超杰，等 . 120 t钢包双孔底吹氩精炼工艺优化［J］. 金属世界， 2020 （ 4 ）： 30 - 34 .

唐祁峰，尹仕伟，黄　华，等 . LF精炼工艺中钢包底吹氩过程数值模拟［J］. 西华大学学报（自然科学版）， 2021 ， 40 （ 6 ）： 69 - 74 .

李明林，陈　列，寇玉山，等 . 30 t VOD钢包冶炼不锈钢钢液流动模拟研究［J］. 钢铁研究学报， 2018 ， 30 （ 11 ）： 881 - 887 .

江成斌 . 40 t钢包底吹氩过程流热耦合的数值模拟［J］. 上海金属， 2018 ， 40 （ 4 ）： 99 - 104 .

Wang R D ， Jin Y ， Cui H . The flow behavior of molten steel in an RH degasser under different ladle bottom stirring processes ［J］. Metallurgical and Materials Transactions B ， 2022 ， 53 （ 1 ）： 342 - 351 .

朱燕玉，任志峰，张红旭，等 . 150 t底吹钢包渣钢卷混行为模拟［J］. 炼钢， 2023 ， 39 （ 5 ）： 41 - 47 .

王晓雨 . 底吹氩钢包精炼过程中气泡破碎与聚合行为的模拟研究［D］. 沈阳：东北大学， 2019 .

刘崇林，宋思程，孙彦辉，等 . 底吹氩VD钢包炉流场优化的数值模拟研究［J］. 钢铁钒钛， 2021 ， 42 （ 4 ）： 117 - 123 .

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