金属熔池埋入式气–固喷吹冲击的特征规律

魏光升^1,2，朱荣^1,2，田博涵^1,2，董凯^1,2，杨凌志³

1. 北京科技大学冶金与生态工程学院2. 高端金属材料特种熔炼与制备北京市重点实验室3. 中南大学资源加工与生物工程学院

摘 要：电弧炉炼钢以废钢为基本原料,熔清后磷含量波动大,且受炉型结构限制,反应动力学条件差,深脱磷困难;全废钢冶炼熔清碳含量低,熔池内C–O反应缺乏,气泡产生数量少;且吹氧强化搅拌造成渣中FeO含量高、钢液易过氧化.电弧炉熔池内气–固喷吹冶炼新工艺,通过向熔池内部直接喷射石灰粉或碳粉,有效解决上述问题.本文通过数值模拟和水力学模拟实验研究了金属熔池内埋入式气体喷吹和气–固喷吹的冲击特征规律.熔池内射流水平和竖直冲击深度随气体喷吹流量增加而增加,而当气体喷吹流量一定时,随着喷枪安装角度的增大,熔池内射流竖直冲击深度增加,而水平冲击深度减少.同时发现,粉剂颗粒提高了气体射流的冲击动能,增加了气体射流的冲击穿透深度.

关键词：电弧炉炼钢;埋入式气–固喷吹;冲击特性;数值模拟;水模型实验;