数值模拟氧气底吹熔炼工艺参数优化

郭学益^1,2，闫书阳^1,2，王双^1,2，王亲猛^1,2，田庆华^1,2

1. 中南大学冶金与环境学院2. 中南大学中国有色金属工业清洁冶金工程研究中心

摘 要：采用数值模拟方法,分别研究熔池深度、气体流量、氧枪倾角、氧枪直径等参数变化对熔池气含率、熔体平均速度和平均湍动能的影响.结果表明:当熔池深度为1.3~1.5 m时,熔池内部气液两相搅拌强烈,气含率存在较大值为17.5%,熔池处于较好的运动状态;气含率、熔体平均速度和平均湍动能随气体流量的增加呈现先减小后增大趋势,选取适宜气体流量为0.6~0.7 kg/s;熔池气含率随氧枪倾角的逐渐增大先增大后减小,而熔体平均运动速度和平均湍动能呈现先减小后增大趋势,选取适宜氧枪倾角为20°~25°;氧枪直径为30~35 mm时,熔池气含率和平均湍动能处于较大值,约为13%和0.8 m~2/s~2,熔池处于较好的运动状态.

关键词：氧气底吹;多相流;数值模拟;氧枪;参数优化;