炼钢转炉顶吹气体射流对熔池冲击过程的研究

摘要

在转炉吹炼过程中顶吹气体射流冲击液面形成的冲击坑对于熔池的成渣速率和冶炼效率有较大影响,是冶炼过程中的重要动力学参数.以1/10氧气顶吹转炉为对象进行了水模型实验,研究了枪位、顶吹气量对射流穿透行为的影响;基于实验与理论分析,讨论了液相表面张力对穿透深度的影响机理;通过引入用于冲击坑形成的射流冲击动能利用指数,建立了更为精确的穿透深度分析模型.研究结果表明:穿透深度随枪位的降低、顶吹气量的增大而增大,冲击直径随枪位的提高而增大,而受顶吹气量的影响较小;液相表面张力对穿透深度的影响不可忽略,且随着表面张力的增大而加强,随着穿透深度的增大影响更为显著;利用指数随着枪位的提高而增大,并提出了其与枪位的定量关系.