钢包精炼炉(LF)钢液流动的数学物理模拟与优化

特殊钢 ›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (6): 10-13.

钢包精炼炉(LF)钢液流动的数学物理模拟与优化

朱立光,王硕明,段云祥,梁玫,张建设,黄永建

河北理工大学冶金工程学院，唐山063009；
石家庄钢铁公司技术中心，石家庄050031

收稿日期:2005-06-03 出版日期:2005-11-08 发布日期:2023-04-11
作者简介:朱立光(1965-),男，教授，北京科技大学毕业，从事炼钢、连铸研究。

Math-Phys Simulation and Optimization of Molten Flow in Ladle Furnace

Zhu Liguang, Wang Shuoming ， Duan Yunxiang，Liang Mei, Zhang Jianshe ，Huang Yongjian

College of Metallurgical Engineering, Hebei Polytechnic University, Tangshan 063009；
Technology Center, Shijiazhuang Iron and Steel Co, Shijiazhuang 050031

Received:2005-06-03 Published:2005-11-08 Online:2023-04-11

摘要/Abstract

摘要： 应用相似原理和流体力学理论,利用电导率法和PHOENICS平台对钢包精炼炉(上、下口直径分别为2 310 mm和1 984 mm,内腔高2 620 mm,透气砖直径104 mm)钢液流动状态进行了水模拟和数学模拟,由实验和计算结果得出,离钢包底中心520 mm的2^#底吹位置比离中心354 mm的1^#位置获得的流场和均匀时间更合理,在≤300 L/min时,随吹气量增大,混匀时间减少,但>300 L/min时,继续增大吹气量,混匀时间不再变化。40 t BOF-LF-CC生产结果表明,采用优化工艺后,钢中全氧量降低2×10^-6,达到15.2×10^-6,钢中夹杂物也显著减少。

关键词: 钢包炉, 吹氩, 流动, 模拟, 优化

Abstract: Using similitude principle and hydrokinetics theory, the water simulation and mathematic simulation of molten steel flow condition in ladle furnace (upper and bottom diameter- 2 310 mm and 1 984 mm, height of ladle furnace- 2 620 mm, porous block diameter- 104 mm) have been carried out by conductivity testing and Phoenics software. The test and results showed that the molten steel flow pattern and mixing time at 2 ^# blowing location (520 mm from ladle bottom center) was more idea than that at 1 ^# blowing location (354 mm from ladle bottom center) ； and as argon flow rate no more than 300 L/min, with increasing blowing rate the mixing time decreased, as aigon flow rate more than 300 L/min, with further increasing blowing rate the mixing time no longer change. The results of 40 t BOF-LF-CC production showed that with using optimum process the total oxygen content in steel decreased by 2x 10^-6 , to 15.2 X 10^-6 , and the amount of inclusion in steel decreased obviously.

朱立光, 王硕明, 段云祥, 梁玫, 张建设, 黄永建. 钢包精炼炉(LF)钢液流动的数学物理模拟与优化[J]. 特殊钢, 2005, 26(6): 10-13.

Zhu Liguang, Wang Shuoming , Duan Yunxiang, Liang Mei, Zhang Jianshe , Huang Yongjian. Math-Phys Simulation and Optimization of Molten Flow in Ladle Furnace[J]. Special Steel, 2005, 26(6): 10-13.

[1]	付成哲, 张帅, 王爽, 高红, 王复越, 张哲睿. 基于ABAQUS的X70管线钢连铸板坯空冷的热力耦合分析[J]. 特殊钢, 2024, 45(6): 62-68.
[2]	李琦, 邱国兴, 王恭亮, 高鹏, 李荣祥. 130 t钢包底吹氩工艺数值模拟[J]. 特殊钢, 2024, 45(5): 59-65.
[3]	孙佳怡, 董龙沛, 赵云松, 王恩会, 侯新梅. 镍基单晶涡轮叶片定向凝固过程温度场数值模拟研究进展[J]. 特殊钢, 2024, 45(4): 34-40.
[4]	梅飞强, 赵吉庆, 闫磊, 王云海, 杨钢. 1Cr16Co5Ni2MoWVNbN耐热钢球座模锻成型工艺模拟与试验验证[J]. 特殊钢, 2024, 45(4): 131-138.
[5]	赵朋, 桂凯璇, 曲敬龙, 杨树峰. ϕ690 mm大尺寸GH4738合金真空自耗重熔数值模拟与工业实验[J]. 特殊钢, 2024, 45(4): 55-60.
[6]	王国涛, 王桂权, 刘仲礼, 王明佳. 436L铁素体不锈钢换热板片的成形过程及分析[J]. 特殊钢, 2024, 45(3): 62-69.
[7]	徐乐钱, 李朋, 刘宇, 庞于思, 罗胜平. Cr8扁钢轧制模拟与工艺优化[J]. 特殊钢, 2024, 45(2): 101-104.
[8]	王玉, 姚瑶, 田玉新. 高温形变参数对4J32超因瓦合金组织演变的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(2): 96-100.
[9]	贺庆, 姚同路, 李相臣, 赵进宣, 赵舸. 底吹搅拌技术在电弧炉中的应用与发展[J]. 特殊钢, 2024, 45(2): 1-7.
[10]	杨风国, 王晓英, 周明星, 郑冰, 徐东. 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.
[11]	徐乐天, 刘良勇, 李云龙, 徐耀文, 万五霞. 步进式加热炉内管材温度场模拟试验与有限元模拟[J]. 特殊钢, 2023, 44(6): 89-95.
[12]	刘启龙, 邓勇, 李华刚, 韦如军, 曹成虎, 张敏. IF钢板坯结晶器电磁搅拌数值模拟与工艺实践[J]. 特殊钢, 2023, 44(6): 83-88.
[13]	曾召鹏, 杜习乾, 王耀, 马建超. 100 t电弧炉熔池搅拌工艺优化模拟及应用[J]. 特殊钢, 2023, 44(6): 45-52.
[14]	王晓辉, 张雪凌, 王林, 刘振宝, 梁剑雄, 杨志勇, 田帅, 王长军, 孙永庆. 低成本耐腐蚀高强度不锈钢的成分均匀性控制研究[J]. 特殊钢, 2023, 44(5): 69-75.
[15]	杨东亚, 彭其春, 童志博, 刘红军, 吴平辉, 谭大进, 谢成. 210 t转炉氧枪射流性能优化与工业应用[J]. 特殊钢, 2023, 44(4): 15-21.