電磁攪拌鋼包內(nèi)多相流動行為的模擬研究.pdf

1、LF鋼包作為一種被廣泛應(yīng)用的爐外精煉工藝和重要手段已經(jīng)成為鋼鐵冶煉過程中被關(guān)注的焦點和優(yōu)化改進(jìn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。LF鋼包的技術(shù)優(yōu)點對于提高LF作業(yè)效率，降低深脫硫時間，優(yōu)化轉(zhuǎn)爐和連鑄之問的工藝銜接、加快生產(chǎn)節(jié)奏均具有十分重要的意義。
　　本文針對LF爐外精煉技術(shù)，以150噸LF鋼包為研究對象，建立數(shù)學(xué)模型，以大型商業(yè)軟件ANSYS CFX及ANSYS為操作平臺，利用兩相流模型，建立了在電磁攪拌及底部吹氬攪拌條件下，描述LF鋼包內(nèi)鋼液流場

2、的三維數(shù)學(xué)模型。全面系統(tǒng)的研究了電磁場下LF鋼包底部吹氬攪拌過程中鋼液循環(huán)流動和混合行為。從均混時間、渣眼大小、氣泡在流場中的停留時間等角度進(jìn)行了對比分析，主要考察了LF精煉鋼包底吹噴嘴位置、氣體噴吹流量和電磁感應(yīng)強度大小等主要因素對鋼包流場造成的影響。
　　本文兩相流模型采用歐拉—拉格朗日模型，計算結(jié)果表明LF鋼包加入電磁場后，可有效地延長氬氣在鋼液內(nèi)的停留時間、縮短均混時間。旋轉(zhuǎn)的流場使氣泡更容易被破碎，且磁感應(yīng)強度越大，鋼液

3、攪拌越充分。無電磁攪拌的情況下，氣體噴吹量越大，形成穩(wěn)定渣眼所需的時間越長、鋼包的均混時間越短。對于偏心底吹，若氣體噴吹量相同，則磁感應(yīng)強度越大渣眼的尺寸越大、均混時間越短。當(dāng)磁感應(yīng)強度較小時，氣體噴吹造成的流場趨勢極大地削弱了電磁場引起的旋轉(zhuǎn)流場，致使流場的分布十分接近于非磁場下的流場，電磁場的加入沒能起到理想的攪拌作用。對于相同的磁感應(yīng)強度和噴吹流量，中心底吹的均混時間要比偏心底吹的均混時間略短，二者攪拌效果基本相同。對于中心底吹、