重鋼轉爐復吹工藝數理模擬研究.pdf

1、氧氣轉爐頂底復合吹煉技術是70年代中后期發(fā)展起來的煉鋼技術。復合吹煉法利用底吹氣流來克服頂吹氧流對熔池攪拌能力不足（特別是在碳含量較低時）的弱點，可使爐內反應接近平衡，鐵損失減少；同時又保留了頂吹法容易控制造渣過程的優(yōu)點，因而具有比頂吹和底吹更好的技術經濟指標，成為上世紀80年代轉爐煉鋼的發(fā)展方向。 重鋼在鐵水預處理、LF爐外精煉配套技術完善以后，為保證優(yōu)質、低耗的連鑄鋼水，進一步縮短冶煉周期和提高生產節(jié)奏，開發(fā)了長壽復吹轉爐冶

2、煉技術。復吹轉爐技術的實現(xiàn)其關鍵是如何保證底吹噴嘴壽命與爐齡同步的問題，渣金蘑菇體噴嘴技術的開展，使復吹轉爐長壽化成為可能。本課題針對重鋼復吹轉爐設備及鋼種特點，通過實驗室數理模擬研究和現(xiàn)場工業(yè)性研究相結合的方法，對形成噴嘴蘑菇頭的底吹參數、底吹N2—Ar切換點、復吹轉爐的操作工藝參數進行了分析研究，為重鋼煉鋼廠更好發(fā)揮復吹轉爐冶金效果提供理論及實踐依據。 通過底吹氣體與鋼液的熱交換數學模型，建立了重鋼復吹轉爐底吹噴嘴蘑菇頭尺寸

3、與底吹N2、Ar流量間的關系，為重鋼復吹轉爐最低底吹氣體流量的選擇提供了理論基礎。 建立了熔池鋼液中[N]含量的計算模型，通過該模型計算出不同底吹供N2強度下，鋼液中[N]含量隨時間變化關系，為重鋼復吹轉爐N2、Ar切換點（時間）的選擇提供了理論依據。 使用FLUENT軟件對重鋼轉爐熔池鋼液的流動軌跡進行了模擬研究，對不同工況下的復吹熔池攪拌情況進行了數值模擬，并與純頂吹和純底吹進行了對比。 通過實驗室水力學模擬

4、試驗，對重鋼的頂吹及復吹冶煉操作工藝參數（頂槍槍位、頂槍流量、底槍流量）進行了評價分析，由此提出了重鋼復吹工藝參數進一步優(yōu)化的方案。 工業(yè)性生產實踐表明，重鋼采用復吹轉爐技術后，在終點控制相對一致的情況下，[C]×[O]較同期頂吹[C]×[O]低；終渣（FeO）含量降低；鋼中殘錳提高；脫S量提高。由于過程化渣不好，脫P率有所降低。 采用優(yōu)化復吹模式，消除了原復吹模式在前3～4min出現(xiàn)的渣金噴濺。通過控制熔池中的攪拌特性