Resumen

Con el fin de satisfacer los requisitos de la siderurgia moderna para una alta intensidad de suministro de oxígeno y una fundición de alta eficacia, se simula numéricamente la lanza de oxígeno del convertidor de 210 t con diferentes estructuras. Se analizan los efectos del número de toberas, el número de Mach y el ángulo de inclinación sobre la distribución de la velocidad, el comportamiento de coalescencia y el área de impacto del chorro. Los resultados demuestran que, en comparación con la lanza de oxígeno de cinco orificios, el aumento del número de toberas acelera la atenuación del chorro y aumenta su coalescencia. Con el mismo ángulo de inclinación, el cambio del número de Mach casi no influye en el chorro. Con el mismo número de Mach, el aumento del ángulo de inclinación hace que aumente el alcance del impacto y disminuya su fuerza. Basándose en el área de impacto efectiva, la lanza de oxígeno óptima es el esquema 9.

INTRODUCCIÓN

En la siderurgia moderna, el comportamiento del chorro de oxígeno tiene una influencia importante en el efecto de desfosforización y descarburación del acero fundido en el convertidor. Los investigadores anteriores han investigado mucho sobre la influencia de los parámetros estructurales de la lanza de oxígeno en el comportamiento del chorro de oxígeno [1-4]. Odenthal [5] simuló el comportamiento de un chorro supersónico de boquilla única mediante dinámica de fluidos computacional (CFD). Alam [6] estudió las características básicas del chorro supersónico a temperatura ambiente y a temperatura de acería. En los últimos años, con el aumento de la producción de acero y el desarrollo del convertidor a gran escala, la tobera actual ha tenido dificultades para cumplir los requisitos de la fundición de alta intensidad. Por lo tanto, es necesario volver a optimizar la boquilla para mejorar la intensidad de suministro de oxígeno. Este estudio simula y optimiza la lanza de oxígeno de seis orificios del convertidor de 210 t y analiza las características del chorro de la lanza de oxígeno bajo diferentes parámetros estructurales, que proporcionan una guía teórica para el diseño de la lanza de oxígeno.

MODELO COMPUTACIONAL

Este estudio toma como objeto de investigación la lanza de oxígeno de seis orificios del convertidor de 210 t, y diseña diferentes esquemas con distintos números de toberas, números de Mach y ángulos de inclinación. Los parámetros estructurales del esquema se muestran en la Tabla 1. Se supone que el chorro entra en un espacio cilíndrico con r = 1,5 m y h = 2,7 m. Para mejorar la velocidad de cálculo, se crea una parte del dominio de cálculo.

• Materias:Simulación numérica Efectos de impacto Acero
• Subjects:Numerical simulation Impact effects Steel
• Palabras claves:Acero; Convertidor; Lanza de Oxígeno; Simulación Numérica; Área de Impacto Efectiva
• Keywords:Steel; Converter; Oxygen Lance; Numerical Simulation; Effective Impact Area