高供氧压力下高马赫数氧枪数值模拟

高供氧压力下高马赫数氧枪数值模拟

论文摘要

以北方某钢厂100 t转炉为原型,建立顶吹转炉炉内流场的三维数学模型,采用Fluent软件研究了不同高马赫数氧气射流与熔池钢液速度流场分布之间的依赖关系。研究发现,高马赫数氧枪在Ma(马赫数)为2.0~2.3时,曲线平稳,为最佳供氧压力。在提高供氧压力的同时,氧气射流的最大速度、熔池钢液面的冲击直径及冲击深度也随之增加。模拟结果显示,氧气射流在设计工况氧压小于1.0 MPa时,射流之间相互干扰作用最弱;氧气射流在设计工况氧压力大于1.0 MPa后,冲击直径与冲击深度增幅较小。基于上述研究,在实际生产中应用了高马赫数氧枪后,并结合变枪变压操作工艺,可以改善熔池底部钢液流动状况、稳定转炉吹炼过程、控制炉渣喷溅。

论文目录

  • 1 数学模型的建立
  •   1.1 模拟基本条件
  •     1.1.1 假设条件
  •     1.1.2 边界条件
  •   1.2 控制方程
  •     1.2.1 VOF模型
  •     1.2.2 湍流模型
  •   1.3 氧枪基本条件
  • 2 供氧压力对氧气射流的影响
  •   2.1 不同供氧压力下马赫数的变化规律
  •   2.2 氧气冲击钢液的两相流模拟研究
  • 3 实践效果
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张燕超,张彩军,朱立光,周泉林

    关键词: 氧枪,高马赫数,数值模拟,供氧压力,速度流场

    来源: 钢铁 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 冶金工业

    单位: 华北理工大学冶金与能源学院,河北省高品质钢连铸工程技术研究中心

    分类号: TF71

    DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20180319

    页码: 32-38

    总页数: 7

    文件大小: 2951K

    下载量: 152

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