作者：吕明,陈双平,李航,张朝晖,李涛,刘坤龙

作者单位：西安建筑科技大学冶金工程学院,陕钢集团汉中钢铁有限责任公司

刊名：钢铁

ISSN：0449-749X

出版年：2022-06-14

卷：57

期：8

起页：78-88

止页：

分类号：TF713

语种：中文

关键词：转炉炼钢;氧枪磨损;超音速射流;熔池流动;炉衬侵蚀;

内容简介

转炉氧枪喷头会随枪龄的增加发生不同程度的侵蚀，为了探究氧枪喷头侵蚀程度对超音速气体射流吹炼特性的影响，建立了120 t转炉及超音速氧枪的三维全尺寸几何模型，研究了氧枪喷头不同磨损角度对气体射流特性、熔池速度及壁面侵蚀的影响。发现随着磨损角度增加，射流速度衰减加快，射流核心区长度缩短，同一等速线长度缩短，射流中心最大速度和最大速度点距中心距离增大。射流动压衰减速度随磨损角度增加而加快，磨损角度由0增至20°,距喷头端面1.5 m处最大动压减小了14.84%,14 000 Pa等压线包围面积由0.038 m~2减小至0.002 m~2。钢液面处高速区面积随着磨损角度增加而减小，死区面积随着磨损角度增加而增大。熔池纵截面高速区域主要分布在冲击凹坑和底吹元件附近，低速区域主要分布在熔池底部，死区主要分布在熔池底部中心和炉壁下部区域。当熔池深度小于0.6 m时，顶吹气流对熔池的搅拌起主要作用，磨损角度增加，熔池搅拌能力变弱，熔池横截面高速区面积减小，低速区和死区面积增大；当熔池深度大于0.6 m时，底吹气流对熔池搅拌起主要作用，高速区面积基本不变。渣-金作用区域和底吹流股附近流体湍动能较大、壁面剪切应力较为集中，该部位耐火材料侵蚀严重。熔池壁面附近流体湍动能和壁面剪切力随磨损角度增加而降低，转炉炉衬侵蚀速度减小。