《電弧爐煉鋼集束射流攪拌熔池特徵研究》是依託北京科技大學，由朱榮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電弧爐煉鋼集束射流攪拌熔池特徵研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：朱榮
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
集束射流是近年開發的適合電弧爐煉鋼工藝的吹氧技術，其射流特性直接影響到冶煉過程的能源消耗及產品質量。原有電弧爐煉鋼氧氣射流參數確定沿用轉爐煉鋼的經驗計算公式；由於集束射流被高溫火焰包裹，難以通過冷、熱態實驗進行驗證，造成集束射流設計參數存在缺陷，未能充分發揮其冶煉效果。如何最佳化設計可進一步提高射流攪拌能力，滿足冶煉需求的集束射流裝置，是煉鋼工作者追求的目標。本課題採用多體系模擬架構及相似原理研究方法，通過熱態射流噴吹及500kg級實驗電弧爐進行試驗，依靠高溫成像、線上煙氣分析等檢測手段，建立電弧爐全尺寸三維數學模型，分析集束射流與熔池間的流體流動現象，提出電弧爐流場特徵指數概念，研究集束射流衝擊熔池所形成的凹坑形貌特徵，探明電弧爐熔池的脫碳條件及速率變化，揭示電磁場及底吹條件的集束射流攪拌規律，確立集束射流參數的設計依據，為電弧爐煉鋼集束射流技術的工程設計及高效套用提供理論依據和數據支撐。
結題摘要
集束射流是近年開發的適合電弧爐煉鋼工藝的吹氧技術，其射流特性直接影響到冶煉過程的能源消耗及產品質量。如何最佳化設計可進一步提高射流攪拌能力，滿足冶煉需求的集束射流裝置，是煉鋼工作者追求的目標。本課題針對電弧爐煉鋼集束射流攪拌特徵展開了深入研究，從而確定氧氣射流參數、最佳化集束氧槍結構，充分發揮其冶煉效果，並取得了如下研究進展：研究了集束射流的噴吹特徵規律、集束射流攪拌熔池動力學、電弧爐熔池氣-渣-金三相流流場、電弧爐流場流動特徵指數，量化了集束射流、底吹氣對熔池攪拌強度的貢獻比例，確定了不同冶煉模式的攪拌功大小；建立了集束射流特徵與脫碳速度的關係；確定了高溫包裹下的超高音速氧氣射流速度場與溫度場的檢測方法，推動了電弧爐煉鋼的高速發展。
