转炉氧枪CO 2 -O 2 混合喷吹的射流特性研究

发布时间：2022-01-01 20:26

　　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。 

【文章来源】：金属材料与冶金工程. 2020,48(06)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

混入不同比例CO2时射流速度分布云图

图1 混入不同比例CO2时射流速度分布云图从图1可以看出，在相同的操作压力条件下，随着顶吹氧枪中混入CO2比例的增加，射流核心段长度缩短。从射流中心轴线速度变化曲线可以看出，在相同的操作压力下，随着顶吹氧气中混入CO2比例的提高，氧枪射流出口处最大速度呈现逐渐减小的趋势，而最大速度保持的距离基本相同，随后氧枪射流速度呈现快速衰减的趋势；分析认为，由于氧气密度和二氧化碳密度存在差异，导致氧枪射流衰减速度差异较大，随着氧枪射流距氧枪喷口距离的增加，混入不同比例CO2时射流速度相差越来越小。

顶吹氧气中混入不同比例CO2时四孔氧枪射流速度场见图3。四孔氧枪射流速度变化规律与单孔氧枪射流速度的变化规律基本相似，随着顶吹氧气中混入CO2比例的提高，氧枪射流出口处最大速度呈现逐渐减小的趋势，氧枪射流核心段长度缩短，而氧枪射流衰减速度减缓，使得四孔氧枪在正常冶炼时采用的1.2～1.6 m枪位内，氧枪射流速度基本无差别；由此可见，四孔氧枪氧气中混入CO2时对转炉冶炼过程没有明显的影响。2.2 射流动压场

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]300吨转炉喷吹CO2炼钢工艺技术研究[D]. 王雪亮.北京科技大学 2018



本文编号：3562785