吹氩模式对钢包内多相流流动行为影响的数值模拟研究

以某钢厂150 t钢包为对象，通过数值模拟手段研究了吹氩模式和吹氩流量对钢包流场、钢渣界面行为和壁面剪应力分布的影响。结果表明：单孔吹氩模式下，钢包内环流远端流速低，钢渣界面流动不活跃，易导致此处渣层冷凝结壳；双孔等流量吹氩模式下，随着吹氩流量增大，钢渣界面流速增加，但其流动活跃性降低；双孔差流量吹氩下，大吹氩流量时钢渣界面能维持一定范围的活跃流动。当吹氩流量在120～240 L/min范围，单孔吹氩所形成的渣眼面积大于两种双孔吹氩模式；当吹氩流量超过240 L/min,双孔等流量吹氩下渣眼面积最大，双孔差流量吹氩对应的渣眼面积最小。另外，单孔吹氩下壁面剪应力最大，应力面积较小，双孔等流量吹氩下剪应力虽然显著降低，但分布区域面积增大。综上所述，双孔差流量吹氩模式可以在提高钢液精炼效率的同时，降低对钢包内衬耐火材料的流动侵蚀。