Для решения проблемы значительного влияния высокой температуры и изменений состава газа в печи на характеристики сверхзвуковой струи кислородной пушки в процессе конвертерного плавления, а также ограниченного исследования закономерностей изменения характеристик струи в разные периоды плавки, с помощью численного моделирования CFD изучено влияние состава газов при разных температурах на характеристики сверхзвуковой кислородной струи в процессе сталелитейного конвертерного производства. Результаты показали, что при одинаковой концентрации газа в печи длина ядра струи кислородной пушки при высокой температуре (1873 К) в 2,6 раза больше, чем при комнатной температуре (298 К); длина сверхзвуковой зоны линейно увеличивается с повышением концентрации CO в газе, и при высокой температуре рост происходит быстрее. При увеличении концентрации CO на 20% длина центрального участка увеличивается на 0,048 м при комнатной температуре и на 0,126 м при высокой температуре; повышение концентрации CO увеличивает эффективную ударную площадь кислородной струи, максимальное повышение составляет 11,6% при комнатной температуре и 3,1% при высокой температуре. При комнатной температуре эффективная ударная площадь сначала увеличивается с повышением положения пушки, а затем уменьшается, в то время как при высокой температуре она продолжает расти; высокая концентрация CO и температурные условия в середине плавки способствуют замедлению затухания струи и увеличению эффективной ударной площади.

200-тонный конвертер; пятиотверстная кислородная пушка; численное моделирование; затухание струи; состав газов в печи