应用物理和数学模型优化BOF底吹喷嘴布置

摘要

试验用BOF容器采用有机玻璃制作，几何相似比为1：6，通过在容器某一点喷吹氯化钾溶液（KCl）测量混合时间，同时测量其随时间变化的溶液电导率。结果发现：当底吹喷嘴（数量8个）布置在0．4的节圆直径时（PCD），采用复吹模型（顶部及底部同时吹人气体）溶池内的混合时间最短，但是，当仅采用底部供气时，在0．5PCD条件下，熔池内的混合时间最小。为了得到最佳的底吹喷嘴布置，使其混合时间保持最短，借助于κ-ε双方程湍流模式，采用一个数学模型（因为试验不能在靠近喷嘴位置处进行）模拟熔池内的流体流动，同时用不连续相模型模拟吹入溶池中的气泡。与0．5PCD的试验观察结果相比，采用数学模型预测的溶池内部混合时间，两者结果吻合性较好。如果底吹喷嘴布置位置为0．56PCD），而不是0．5PCD时，根据数学模型预测的溶池混合时间仍然较低。