第11卷第1期 2011年2月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
210t顶底复吹转炉溅渣护炉模拟研究
廖广府，陈敦，李光强，张浩，肖尊湖，苏风光’
VoL.II No.1 Feb.2011
(1.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉430081；2.湖南华菱述源钢铁有限公司，潮南娄底417009）摘要：对某厂210t顶底复吹转炉进行了裁渣护炉水模型实验，测定了炉村不同部位的溅渣量，考察了操作参数对溅渣效果的影响，得到最佳工艺操作参数为：项吹流量50000Nm/h，枪位3680mm，氧枪喷头倾角15，留渣量21
t，底吹元件布置方式A1，底吹流量900Nm/h 关键词：转炉；水模型：顶底复吹；戳渣护炉
中图分类号：TF748.2 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2011)01-0031-05
刘浏等19采用水模实验对转炉溅渣的动力学进行研究，提出溅渣的两种机制：浪涌溅渣和喷溅溅渣。同时通过
转炉炉龄是转炉炼钢一个重要的技术经济指标，是炼钢企业发挥效益的一个重要因素。提高转炉炉龄不仅可以提高转炉的生产效率，降低耐材消耗，降低成本，使生产顺行[1-4]溅渣护炉技术得到国内外部分钢铁企业广泛采用[5]，生产数据显示，溅渣护炉是一项有效提高炉龄的技术.LTV钢公司印第安纳港厂创造了3项转炉炉衬寿命的世界记录，转炉作业率由1984年的78% 提高到1994年的97%°]；鞍钢180t转炉采用溅渣护炉技术后，炉龄提高2倍以上，产量提高了5%，炉衬砖由原来的1.5kg/t钢降低到0.8kg/t钢，喷补料消耗由原来的2.1kg/t钢降低到0.88kg/t钢，综合效益提高6元 t钢(34]
在国外，最早由Peasleel"]通过冷态模拟实验，对溉
渣护炉工艺进行了实验研究，采用了二维模型对滤渣护炉进行了冷态模拟，同时采用了图像法定性描述了溅渣护炉.Luomala等[]通过冷态模拟实验研究了顶枪枪位、顶枪位置、底部供气元件布置、液体粘度对溅渣的影响
理论分析提出了炉内溅渣高度的计算公式.周俐等[10] 通过水力学模型实验，研究了影响复吹转炉溅渣护炉效果的因索，实验得出影响复吹转炉溅渣护炉因素的先后次序为：顶气流量、枪位、留渣量、底气流量.本工作针对某钢厂210t转炉，对顶吹流量，氧枪枪位，喷头倾角，留渣量以及底吹布置方式和底吹等操作参数优化
进行了水模型研究。：水模实验 2
2.1实验材料
研究转炉溉渣主要考察气体射流对渣池的冲击和搅拌作用对溅渣产生的影响。炉内熔渣处于高度紊流状态，可认为处在同一自模化区内，粘性力不是影响溅渣的主要因素，表面张力的影响也可忽略，而气体的惯性力和渣滴重力起着决定性的作用.因此，实验采用空气模拟顶吹氮气、底吹氩气，水分别模拟炉渣，其物性参数如表1(2]所示，
表1实验材料与原型的物性参数对比
Comparison of the physical parameters between experimental and prototype materials
Table1
Type Prototype Model
2.2实验设备
Material Slag Water
Liquid in bath Density (kg/m') 3.49x10-1.0x10°
采用10mm厚的有机玻璃按7:1缩小制作某厂210 t复吹转炉模型，用有机玻璃外套钢管加工制作6孔拉瓦尔喷头的氧枪，氧枪喷头倾角分别为13°，14°，15° 和17°，采用钻孔的有机玻璃模拟转炉底部透气砖：实验装置如图1所示，氧枪喷头如图2所示，底吹布置方
Visoosity (Pa-s) 1.3~1.0x10-*
式如图3所示，
Material Nitroge Air
Gas
Density (kg/m) 1.17 1.20
通过在转炉炉衬不同高度上钻直径7mm的孔模拟溅渣操作时收集溅起来的渣滴，溅渣收集管分布如图4 所示，
2.3实验方法
模拟气-液系统内的流体流动行为，要保证修正的
收稿日期：201008-19，修回日期：2010-11-21
作者篇介：离广府(1986-)，男，湖北省鄂州市人，硕士研究生，钢铁冶金专业；E-mai让:liaoguangfia603@126.com.
万方数据