200t提钒复吹转炉氧枪喷头优化

周振宇¹，唐萍¹，周遵传²，侯自兵¹，文光华¹

1. 重庆大学材料科学与工程学院2. 攀钢集团西昌钢钒有限公司提钒炼钢厂

摘 要：针对攀钢西昌钢钒200t提钒复吹转炉在底吹布置一定的条件下,通过优化顶吹氧枪喷头的结构来增加熔池搅混能力的问题,采用物理模拟的方法在顶吹流量一定的条件下优化了氧枪喷头尺寸参数（包括喷孔夹角、喷孔数和马赫数Ma）,并进行了工业性应用。结果表明,反映熔池搅拌能的混匀时间随喷孔夹角减小先减小后增大,在喷孔夹角为12°时最小;反映熔池液面活跃度的1/3大波波高随喷孔夹角减小先增大后减小,在喷孔夹角为12°时最大。5孔喷头混匀时间比4孔减小1.88%,波高减小3.35%,熔池中死区增大。Ma数为2.10和2.20的喷头比Ma数为1.99的喷头混匀时间分别减小7.36%和14.31%,波高分别增加8.68%和14.57%。3种参数对熔池搅拌影响程度的排序为Ma数>喷孔夹角>喷头孔数,且在底吹流量低时更为显著。工业应用结果表明,底吹效果差时优化喷头（4孔喷孔夹角为12°,Ma数为2.10）的应用加强了熔池反应的动力学条件,使半钢残w（[V]）降低18.8%,残钒合格炉次（不大于0.05%）比例提升26.7%,钒渣w（（V₂O₅））增加了6.5%,w（（TFe））降低了6.6%,达到了良好的冶金效果。

关键词：提钒复吹转炉;氧枪喷头;物理模拟;混匀时间;工业应用;