100 t底吹氩钢包插入浸渍管对钢液流场影响的数值模拟

特殊钢 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (2): 9-12.

100 t底吹氩钢包插入浸渍管对钢液流场影响的数值模拟

吴超，沈明钢，张德慧，周晓东

辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山 114051

收稿日期:2014-10-29 出版日期:2015-04-01 发布日期:2022-08-20
作者简介:吴超(1988-),男，硕士研究生(辽宁科技大学)，2012年辽宁科技大学(本科)毕业，炼钢研究。

Numerical Simulation of Effect of 100 t Bottom-Blowing Argon Ladle with Immersed Cylinder on Liquid Flow Field

Wu Chao , Shen Minggang , Zhang Dehui , Zhou Xiaodong

School of Materials and Metallurgy, Liaoning University of Science and Technology, Anshan 114051

Received:2014-10-29 Published:2015-04-01 Online:2022-08-20

摘要/Abstract

摘要： 以100t单孔底吹氩钢包为原型,应用三维连续性方程、动量N-S方程及湍流κ-ε双方程模拟了底吹氩过程中钢包内的钢液流动状态。利用Mixture多相流模型对单孔吹氩（0~700 L/min）过程进行数值模拟,对比分析插入直径691.05 mm,深650 mmn浸渍管前后钢包内的流动状态和钢液表面的卷渣。结果表明,无浸渍管时,临界卷渣吹气量为102 L/min,插入浸渍管后,临界卷渣吹气量增大到217 L/min。插入浸渍圆筒可以在增加吹氩量的条件下提高钢液搅拌效果,加速钢液混匀。

关键词: 100t钢包, 底吹氩, 浸渍管, 卷渣

Abstract: According to the prototype of 100 t ladle with single nozzle bottom-blowing argon, the flow status of liquid in ladle during argon blowing process is simulated by using three dimensional continuity equation, momentum N-S equation and turbulence K-e double equations. The numerical simulation on single nozzle argon blowing (0-700 L/min) process has been carried out by sing Mixture multiphase flow model and the liquid flow status and the phenomenon of slag entrapment at liquid surface in ladle before and after immersing cylinder with diameter 691.05 mm and immersing depth 650 mm are compared and analyzed. Results show that without immersed cylinder the critical slag entrapment argon blowing rate is 102 L/min, while with immerged cylinder the critical slag entrapment argon blowing rate increases to 217 L/min, immerged cylinder may increase liquid stirring effect with increasing argon blowing rate to accelerate liquid mixing.

Key words: 100 t Ladle, Bottom-Blowing Argon, Immerged Cylinder, Slag Entrapment

吴超, 沈明钢, 张德慧, 周晓东. 100 t底吹氩钢包插入浸渍管对钢液流场影响的数值模拟[J]. 特殊钢, 2015, 36(2): 9-12.

Wu Chao , Shen Minggang , Zhang Dehui , Zhou Xiaodong. Numerical Simulation of Effect of 100 t Bottom-Blowing Argon Ladle with Immersed Cylinder on Liquid Flow Field[J]. Special Steel, 2015, 36(2): 9-12.

[1]	杨文轩, 王勇, 高锦国, 刘威, 杨树峰, 李京社. 1 500 mm x230 mm板坯结晶器液面波动与卷渣行为水力学模型试验和应用[J]. 特殊钢, 2022, 43(2): 21-26.
[2]	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.
[3]	蒋鲤平, 徐建飞, 于飞, 屈志东. 120 t LF精炼过程搅拌强度对Q195低碳钢中大尺寸夹杂物数量的影响[J]. 特殊钢, 2021, 42(4): 47-50.
[4]	李晓军, 陈景锋, 马骏鹏, 谭俊, 王伟. 浸入式水口结构对409 L钢连铸坯表面“卷渣”的影响[J]. 特殊钢, 2020, 41(3): 1-4.
[5]	李应江. 300 t RH精炼装置浸渍管浸入深度的试验研究[J]. 特殊钢, 2019, 40(2): 1-4.
[6]	张真铭, 蔡茜娜, 熊辉辉, 冯小明, 马鹏, 赖朝彬. 120 t钢包底吹氩工艺优化水模型研究[J]. 特殊钢, 2017, 38(4): 9-12.
[7]	王卫华, 刘洋, 赵新宇, 陈霞. 预防中间包尾坯浇注过程中钢液卷渣的数学模拟和工艺优化效果[J]. 特殊钢, 2016, 37(6): 17-21.
[8]	李永生, 蒋海涛, 秦登平, 石锦雄, 危尚好. 影响抗酸管线钢钢包自开率因素的分析和改进工艺实践[J]. 特殊钢, 2014, 35(6): 41-43.
[9]	田罗林, 岳峰, 吴华杰, 李瑛, 马忠存, 李彬. LF精炼过程100 t钢包底吹氩卷渣水模拟研究[J]. 特殊钢, 2014, 35(5): 12-14.
[10]	田恩华, 李东侠, 崔衡, 闫永其, 吴华杰. 100 t 钢包底吹氩工艺优化的物理模拟[J]. 特殊钢, 2014, 35(1): 11-14.
[11]	倪修华, 张才贵, 周俐. 250 t钢包精炼底吹氩吹孔位置优化的水模型试验[J]. 特殊钢, 2013, 34(6): 1-3.
[12]	陈序, 包燕平, 林路. 150t 钢包底吹氩喷嘴布置优化的水模型研究[J]. 特殊钢, 2013, 34(6): 7-9.
[13]	孙丽媛, 李京社, 唐海燕, 黄婷, 张牣彧. 150 t钢包底吹氩卷渣行为的物理模拟[J]. 特殊钢, 2013, 34(5): 13-15.
[14]	李文双, 朱荣, 鲍翔, 刘福海, 吕明. 150 t钢包底吹氩的水模型研究[J]. 特殊钢, 2013, 34(3): 18-21.
[15]	申甜甜, 郭汉杰, 李宁. 关于210 t RH混匀时间影响因素的水模型研究[J]. 特殊钢, 2011, 32(6): 7-11.