超音速射流冲击260 t转炉熔池界面行为研究

建立了 260t转炉吹炼过程中的可压缩、非等温三维VOF模型.研究了多孔超音速射流与转炉熔池作用过程特征,阐明了射流与熔融钢水界面接触的轮廓变化.揭示了钢液喷溅机制,定量分析了冲击坑形态大小.结果表明,吹炼过程具有瞬时性,随着吹炼进行,气液界面逐渐失稳并发生喷溅,喷溅会以大块金属带和液滴两种形式共存.在2.2 m枪位53 000 m3/h的工况下,进行吹炼时形成的底部死区面积约为熔池底部面积的12％～15％,冲击坑直径占比熔池直径的55％左右,冲击坑深度占比熔池深度的30％左右.工业生产实践表明,过程枪位2.2 m,吹气量53 000 m3/h,吹氧15.2 min,氧耗47.7 m3/t,脱磷率83.1％,钢铁料消耗降至1 115 kg/t.