过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (5): 506-517.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225141
武豪1, 江雪婷1, 张广洪1, 肖丙政2, 王海川1, 邓爱军1*
Hao WU1, Xueting JIANG1, Guanghong ZHANG1, Bingzheng XIAO2, #br# Haichuan WANG1, Aijun DENG1*
摘要: 本工作以150 t转炉为原型,建立三维瞬态气液两相流模型,探究底吹元件堵塞数量对熔池底吹搅拌效能的影响规律,并基于数值模拟结果对比转炉底吹实际堵塞工况。研究结果表明,多元件堵塞导致底吹供气搅拌能整体衰减,是其影响熔池流动行为的核心原因。针对该转炉底吹体系,底吹元件的堵塞会降低总搅拌能,当堵塞数量达到3个时,熔池混匀时间增幅达45.62%,此时需及时进行炉底维护或更换元件。堵塞还破坏了内外环元件间的协同搅拌效应,使有效作用面积利用率下降,单个内、外环元件有效面积分别为0.919和1.651 m2,二者协同带动面积较面积之和提升14.4%,而堵塞会削弱这一优势。单元件堵塞对死区分布影响有限,但内外环同时堵塞或堵塞数量增至3个和4个时,死区体积分别占熔池总体积的17.31%和27.79%,且呈现集中分布。工业试验进一步验证,随堵塞元件数增多,终点平均氧含量与渣中全铁含量均显著上升,堵塞3个元件时较未堵塞分别恶化22.1%和24.5%。