浸渍管管径比对RH精炼效果影响的数值模拟

李博澍; 赵巍

doi:10.20057/j.1003-8620.N260008

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浸渍管管径比对RH精炼效果影响的数值模拟

冶炼与凝固 | 更新时间：2026-07-14

- 浸渍管管径比对RH精炼效果影响的数值模拟
- Numerical Simulation of the Influence of Immersion Tube Diameter Ratio on RH Refining Performance
- 特殊钢 2026年47卷第4期页码：49-54
- 作者机构：
  
  辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 114051
- 作者简介：
  
  李博澍（2000—），男，硕士；E-mail：13102153071@163.com
  赵巍（1968—），女，博士，教授，硕士生导师；E-mail：hxliu0490@sina.com
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N260008
  中图分类号： TF769.4
- 收稿：2026-01-08，
  
  修回：2026-02-20，
  
  录用：2026-02-26，
  
  纸质出版：2026-07-30
- 稿件说明：
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李博澍,赵巍.浸渍管管径比对RH精炼效果影响的数值模拟[J].特殊钢,2026,47(04):49-54.

Li Boshu,Zhao Wei.Numerical Simulation of the Influence of Immersion Tube Diameter Ratio on RH Refining Performance[J].Special Steel,2026,47(04):49-54.
李博澍,赵巍.浸渍管管径比对RH精炼效果影响的数值模拟[J].特殊钢,2026,47(04):49-54. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N260008.

Li Boshu,Zhao Wei.Numerical Simulation of the Influence of Immersion Tube Diameter Ratio on RH Refining Performance[J].Special Steel,2026,47(04):49-54. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N260008.

摘要

为提高RH真空精炼装置效率，建立包含真空室、浸渍管、钢包的150 tRH真空精炼装置的物理模型，采用欧拉-欧拉方法进行数值模拟，研究了不同下降管、上升管管径比的RH装置对循环精炼效果的影响。分析了不同管径比（1~1.4）下各位置流速、主截面流场、对钢包底部搅动效果、循环流量、均混时间。结果表明，增大下降管管径可提升循环流量（390~492 kg/s），均混时间减少（286~269 s），钢包内流场向两浸渍管间区域集中，真空室流场有所改善，钢包底部钢液活跃区域占比降低（39%~19%）。综合考虑，下降管与上升管管径比为1.2时效果最优，可兼顾循环流量提升与良好的钢液搅动能力。

Abstract

To enhance the efficiency of the RH vacuum refining system a physical model of a 150 t RH vacuum refining system incorporating a vacuum chamber， snorkels， and ladle was established. The Euler-Euler two-fluid method was adopted for numerical simulations to systematically investigate the effects of different downcomer-to-riser diameter ratios on the circulation characteristics and refining performance of the RH device. The flow velocity at each position， flow field of the main cross-section， agitation effect on the molten steel at the ladle bottom， circulation flow rate， and mixing time under different diameter ratios（1-1.4） were analyzed for various diameter ratios. The results show that increasing the downcomer diameter significantly enhances the circulation flow rate（390 kg/s-492 kg/s）， while the mixing time decreases （286 s–269 s）. The flow field in the ladle tends to concentrate in the region between the two snorkels， the flow field in the vacuum chamber improves， and the proportion of the active region of molten steel at the ladle bottom decreases （from 39% to 19%）. Considering all factors， the optimal diameter ratio of the downcomer to the riser is 1.2， which can balance the improvement of the circulation flow rate and maintain excellent molten steel stirring capability.

关键词

Keywords

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