100 t顶吹转炉三维可压缩流场的数值模拟

特殊钢 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 1-4.

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100 t顶吹转炉三维可压缩流场的数值模拟

解家英，张利君，宁林新，王凤琴

首钢技术研究院，北京 100043

收稿日期:2014-04-17 出版日期:2014-10-01 发布日期:2022-08-29
作者简介:解家英(1975-)，女，博士(瑞典皇家工学院)，高级工程师， 1997年内蒙古科技大学(本科)毕业，钢铁冶金仿真技术研究。

Numerical Simulation of Three Dimensional Compressible Fluid Flow of 100 t Top-Blown Oxygen Converter

Xie Jiaying , Zhang Lijun , Ning Linxin , Wang Fengqin

Shougang Technology Institute, Beijing 100043

Received:2014-04-17 Published:2014-10-01 Online:2022-08-29

摘要/Abstract

摘要： 通过利用Fluent流体软件及标准κ-ε方程模型,研究氧气压力(11.46×10⁵Pa和6.88×10⁵ Pa)及氧枪位置(1.2~1.5 m)对钢厂100 t顶吹转炉氧枪射流特性及钢液表面冲击的影响。结果表明,随氧气压力的增大,氧气在转炉内高速区范围变大,射流核心段长度变长,且气流的压能增加;氧气压力为11.46×10⁵Pa时,当枪位由1.2 m提到1.5 m时,钢液表面氧气流最大冲击速度由240 m/s降低至194 m/s,高速区面积减少,钢液凹坑深度由0.37~0.43 m降至0.30~0.36 m,同时凹坑最大直径由0.70~0.80 m增至0.80~0.95 m。

关键词: 100t顶吹转炉, 氧枪, 射流特性, 数值模拟, 枪位, 氧气压力, 钢液凹坑

Abstract: The influence of oxygen pressure (11.46 x 10⁵ Pa and 6. 88 x 10⁵ Pa) and oxygen lance level ( 1.2-1.5 m) on jet characteristics and impact of liquid surface of 100 t top-blown oxygen converter at steel words is studied by using Fluent fluid software and standard k-e turbulence model. Results show that with increasing oxygen pressure the high speed region of oxygen in converter enlarges, the length of jet key area increases and the pressure energy of jet enhances ; with oxygen pressure 11.46 x 10⁵ Pa, as oxygen lance level is raised from 1.2 m to 1.5 m, the max impact speed of oxygen flow at liquid surface decreases from 240 m/s to 194 m/s and the high speed region reduces, the depth of liquid cavity decreases from 0.37-0.43 m to 0.30-0.36 m while the max diameter of liquid cavity enlarges from 0.70-0.80 m to 0.80-0.95 m.

Key words: 100 t Top-Blown Oxygen Converter, Oxygen Lance, Jet Characteristics, Numerical Simulation, Lance Level, Oxygen Pressure, Liquid Cavity

解家英, 张利君, 宁林新, 王凤琴. 100 t顶吹转炉三维可压缩流场的数值模拟[J]. 特殊钢, 2014, 35(5): 1-4.

Xie Jiaying , Zhang Lijun , Ning Linxin , Wang Fengqin. Numerical Simulation of Three Dimensional Compressible Fluid Flow of 100 t Top-Blown Oxygen Converter[J]. Special Steel, 2014, 35(5): 1-4.

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