转炉氧枪CO2-O2混合喷吹的射流特性研究

摘要

相比于顶吹纯O2,转炉氧枪喷吹CO2-O2混合气能够降低顶吹火点区温度,减少烟尘产生量,更好地控制熔池温度和升温速率,以更低的钢铁料消耗获得更纯净的钢水,具有广阔的应用前景。但是,在顶吹O2中混入CO2必然影响氧枪射流特性,从而改变射流对熔池的冲击搅拌效果。本研究采用数值模拟的方法,研究在顶吹O2中混入CO2比例对单孔氧枪射流的影响规律和在顶吹O2中混入CO2比例对四孔氧枪射流的影响规律。数值模拟结果表明,随着顶吹O2中混入CO2比例的增加,单孔氧枪和四孔氧枪的出口速度和出口动压均呈现减小趋势,而氧枪出口射流温度呈现升高趋势;数值模拟的氧枪出口处射流速度和射流温度与理论推导公式计算出的结果基本吻合,可见数值模拟结果准确性较高。