通过混合和传质模拟新型底吹搅拌方案改善BOF性能

摘要

在复合吹炼碱性氧气转炉炼钢中，底吹搅拌对熔池内的混合现象起到了十分重要作用。熔池内良好的混合可提高炉渣和金属之间的传质，导致较好的脱磷效果，这一现象已被大家公认。通常在底吹搅拌系统中，从每个喷嘴流经的气体数量相等。此处提出了一个新型的底吹搅拌方案，并且研究了在吹炼最后3～5min时间内，从不同喷嘴喷吹不同数量的气体。在与炼钢转炉相似比例的物理模型中，完成了有关混合和传质的研究。本设计为差速流底部搅拌，其主要目的是重新分配全部底吹气体流动，最终在熔池内横向方向得到线性流动梯度。试验发现：与从每个底部喷嘴流经相同的气体流量相比，差速流底部搅拌的设计可使混合效果提高30％-35％，传质速率也增加了30％。为了评价新设计对实际BOF熔池脱磷的影响，也进行了现场试验。根据现场试验得到的脱磷效果，确认提高了BOF性能。结果表明采用新设计后，不仅提高了磷分配比，终点磷含量相对较低，而且节约了底吹喷吹的气体数量。