摘要:
在炼钢转炉中,从炉底吹入气体(如氮气、氩气)来“搅拌”钢水,是保证钢材质量均匀的关键步骤。这些气体从哪里吹入(底部气孔的位置和角度)、吹多少孔,直接影响着钢水的流动和混合效果。本研究利用计算机模拟技术,详细探究了210 t转炉底部气孔的数量、分布位置(离中心的距离)和排列角度对炉内钢水流动模式的影响。模拟发现:(1)气孔数量与流动模式:当气孔少于8个时,钢水会形成明显的“双漩涡”流动。但当气孔增加到12个时,这种特定的漩涡模式就消失了。总体而言,气孔数量越多、分布越分散,对钢水的搅拌效果就越好。(2)气孔位置:在炉底,气孔距离炉子中心越近(在一定范围内),搅拌混合效果越好。但实际生产中也不能太靠近中心,以免影响其他操作。(3)气孔角度排列:不对称地布置气孔角度,比均匀对称布置更能减少钢水中的“流动死角”(流速极慢的区域),从而显著提升整体的混合均匀度。工厂根据这些模拟结果优化了气孔布置(将4孔等角度布置改为8孔不等角度布置)。经过实际生产测试,优化后的方案成功降低了钢水关键成分的浓度差异(碳氧积指标下降),证明了这种改进确实能让钢水混合得更均匀。这项研究为优化大型转炉的底吹设计,提高炼钢效率和钢材质量提供了科学依据。