第10卷增刊1 2010年4月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engineering
120t精炼钢包底吹氩物理模拟
钟良才"，李壮"，渠锋"，朱英雄"，陈伯瑜”，汪灿荣，方宇荣”(1.东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004：2.福建三钢炼钢厂，福建三明365000)
VoL10 Suppl.No.1
Apr.2010
摘要：以120t精炼钢包为原型，利用相似原理建立了钢包的物理模拟系统，模拟钢包底吹氢工艺。通过测定不同的底吹条件对钢包混匀时间的影响，确定120t钢包底部透气砖位置和底吹工艺.研究发现，采用5，6位置的单透气砖或1*5"，2"6"位置的双透气砖进行钢包底吹氢，均有利于缩短钢包的混匀时间.底吹气量小于0.30Nm"/h时，最佳位置的6*单透气砖的混匀时间比最佳位置的2"6双透气砖的短，而底吹气量大于0.30Nm"/h后，这两个位置的单透气砖和双透气砖的混勾时间很接近，喷吹夹角小的双透气砖比夹角大的双透气砖搅拌钢液的效果好，靠近钢包壁布置透气砖不利于底吹气体搅拌钢液.对于2"6"双透气砖供气，在D1方向的A,B,C3个位置喂线有利于获得短的混匀时间. 关键词：钢包；底吹氩：喂线：混均时间：物理模拟
中图分类号：TF345 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)S1-0103-05
1/2R处为最佳布置.黄宗泽等[6]采用物理模拟方法研究了宝钢300t钢包底吹氢工艺，认为在200~400L/min
钢包底吹氩作为炉外精炼的一种基本手段，在整个
LF精炼过程中起着举足轻重的作用.合理的吹氢能有效改善渣金反应动力学条件，降低钢液中非金属夹杂物、促进钢水成分和温度均匀，由于精炼钢包底吹氩工艺对LF炉的精炼效果具有重要的影响，所以，国内外很多学者对于钢包底吹搅拌混合行为作了不少的研究(2-8),
钟晓丹等对精炼钢包双孔底吹布置进行了水模
型研究，实验测定了不同径向位置(1/2R，2/3R，3/4R)和不同夹角(15°，30°45°60°90°，120°，135°)的喷嘴组合对钢包混匀时间，研究结果表明，两个透气砖在1/2R 处，以较小的夹角(15°30°45°)布置，钢包混匀效果较好.温德松等对150t钢包精炼过程进行了物理模拟实验，研究了单、双透气砖布置对钢包钢水混匀的影响，研究表明，单透气砖布置在1/3R处混匀时间短，双透气砖布置在1/3R处，夹角为135°的效果最佳率伟等[4] 对130t钢包底吹氢透气砖布置模式进行了水模研究，分别测定了0.4R，0.55R和0.7R布置的单透气砖和双透气砖(喷吹夹角为90°，180°)时钢包混匀时间，结果表明，双透气砖的混匀时间比单透气砖的短，双透气砖的喷吹夹角为180°时，有利于钢包钢水混匀，并且双透气砖的距离由0.4R增加到0.7R，混匀时间降低.任三兵等[5) 采用数学模拟的方法研究了大型钢包双透气砖的最佳位置，在固定一个底吹气量下，研究了1/4R，1/2R，2/3R 和透气砖夹角为45°，90°，135°，180°的6种双透气砖组合的钢包钢液流场，确定双透气砖采用45°、距钢包中心
收稿日期：2009-0821，修回日期：20091121
基金项目：国家863计划资助项目(编号：2007AA04Z194）
的吹气量下，与单孔吹氢方式相比，双孔吹靠方式更有利于钢液的混合，朱苗勇等闪采用物理模拟和数学模拟的方法研究了多透气砖钢包的流动和混合，发现透气砖的布置对钢包流体流动和混匀有重要影响，单透气砖偏心布置可以得到最短的混匀时间，而双透气砖以180° 夹角布置在1/2R上可得到好的搅拌效果.Joo等[8]对单、双透气砖的钢包的流动和混合进行了实验和数学模拟。发现钢包的流动与透气砖的数量和布置位置有很大的关系，不同的吹气流量下，1/2R处的单透气砖和1/2R 处以180°夹角布置的双透气砖的混匀时间最短.Yang 等例对吹氧搅拌的钢包流动和钢液洁净度进行了研究，结果表明，最佳的吹氩方案是双透气砖，布置在1/3R 处，夹角为135°
上述的研究表明，不同的研究有不同的钢包透气砖的布置位置，特别是双透气砖的喷吹夹角差异较大.对小气量范围，采用单透气砖和双透气砖时，钢包的流动和混匀的研究较少，另外，钢包喂丝位置方面的研究也不多见.
本研究以120t精炼钢包为原型，利用相似原理建立了钢包底吹氩的物理模拟系统.通过向模型钢包中加入示踪剂，测钢包中水的电导率变化的方法，对钢包内不同的底吹条件的混均效果的影响进行了研究，优化钢包底部透气砖位置和底吹气体流量，同时也对喂线位置进行研究。为了保证期定结果具有代表性，在模型钢包包壁3个不同位置安装有电极，测定这3个地点的混匀时间，取它们的平均值作为钢包混匀时间，
作者篇介：钟良才(1958-)，男，广西自治区钟山县人，博士，教授，主要研究方向为炼钢理论与工艺优化，E-mail:zhongle@126.com 万方数据