新型双结构氧枪与转炉熔池交互行为的水模实验

特殊钢 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (2): 6-9.

新型双结构氧枪与转炉熔池交互行为的水模实验

张国新，刘广强，刘坤，李绘祥

辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山114044

收稿日期:2019-10-25 出版日期:2020-04-01 发布日期:2022-04-21
作者简介:张国新(1996-),男，硕士生,2018年山西大学(本科)毕业, 冶金能源高效利用研究。

Water Model Experiment on Interaction Between Innovated Double-Structure Oxygen Lance and Converter Molten Pool

Zhang Guoxin, Liu Guangqiang, Liu Kun ， Li Huixiang

School of Materials and Metallurgy, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114044

Received:2019-10-25 Published:2020-04-01 Online:2022-04-21

摘要/Abstract

摘要： 以钢厂260t顶吹炼钢转炉为研究对象,建立了1:7的物理模型,分析了新型双结构氧枪喷头与熔池作用的交互作用,讨论了不同工况下的冲击坑深度和宽度以及射流对转炉熔池的搅拌强度,并将结果与传统结构氧枪喷头进行比较。结果表明,新型喷头与熔池作用形成的冲击坑深度与传统氧枪喷头的差别不大,设计流量下,枪高为H=35de时,新型喷头形成的冲击坑深度最大为147mm;不同枪位下,新型氧枪射流冲击坑直径比传统氧枪射流冲击坑直径平均增加22%;新型喷头的射流对熔池的搅拌效果好于传统喷头,设计流量下的最佳操作枪位为35～40de。

关键词: 双结构氧枪, 转炉熔池, 冲击坑, 混匀时间, 水模实验

Abstract: Based on 260-ton top blowing converter of a steel works, the 1：7 physical model is established, and the interaction between the innovated double-structure oxygen lance and the molten pool is analyzed. The depth, width and stirring intensity of cavity under different impacting conditions are discussed and the results are compared with those of traditional oxygen lance. It is found that the cavity depth formed by the interaction between the new nozzle and the molten pool is almost equal to that of the traditional nozzle. At design flow and the lance height H = 35 de, the maximum cavity depth formed by the innovated nozzle is 147 mm； as compared with traditional lance at different lance height the average impact cavity diameter by innovated lance increases by 22%. The corresponding optimal operating lance position is 35 ~40 de under the design flow.

张国新, 刘广强, 刘坤, 李绘祥. 新型双结构氧枪与转炉熔池交互行为的水模实验[J]. 特殊钢, 2020, 41(2): 6-9.

Zhang Guoxin, Liu Guangqiang, Liu Kun , Li Huixiang. Water Model Experiment on Interaction Between Innovated Double-Structure Oxygen Lance and Converter Molten Pool[J]. Special Steel, 2020, 41(2): 6-9.

[1]	杜亭辉, 冯亮花, 吴明涛, 康小兵. 底吹气泡运动行为及其对混匀影响的水模实验[J]. 特殊钢, 2024, 45(3): 22-26.
[2]	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.
[3]	庞洪轩, 刘广强, 徐东, 郑冰, 邹志鹏. 超音速射流冲击260 t转炉熔池界面行为研究[J]. 特殊钢, 2021, 42(6): 1-5.
[4]	刘广强, 朱国强, 张国新, 刘坤, 李绘祥. 260 t转炉用新型双结构氧枪的工业实验[J]. 特殊钢, 2020, 41(3): 39-42.
[5]	吕国成, 包丽明, 刘坤. 180 t转炉超音速射流和聚合射流与炼钢熔池作用的水模型实验研究[J]. 特殊钢, 2018, 39(6): 1-5.
[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]	宁林新, 解家英, 张利君, 王凤琴. 100t顶底复吹转炉底吹透气砖分布对钢液流场影响的数值模拟[J]. 特殊钢, 2016, 37(4): 9-12.
[8]	张德慧, 沈明钢, 祁庆花. 插入浸渍圆筒底吹氩钢包内钢液搅拌行为的水模型研究[J]. 特殊钢, 2014, 35(1): 4-6.
[9]	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.
[10]	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.
[11]	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.
[12]	齐洪杰, 赵增武, 金永丽, 李保卫. 100 kg中频感应炉底吹氧搅拌的水模拟研究[J]. 特殊钢, 2013, 34(6): 10-13.
[13]	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.
[14]	李红星, 邹文喜, 侯自兵, 安邦, 任振海, 杜建峰, 朱惠刚, 成国光. 兴澄特钢新型钢包钢液流动物理模拟研究[J]. 特殊钢, 2011, 32(1): 1-4.
[15]	丁宁, 包燕平, 孙齐松, 王立峰. 90 t钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究[J]. 特殊钢, 2010, 31(5): 8-10.