Resumen

En el proceso de fundición del convertidor, el área de impacto que se forma cuando el chorro pulverizado por la lanza de oxígeno golpea el baño de fusión determina en gran medida la calidad del acero. En este estudio, se establecieron seis conjuntos de modelos de lanza de oxígeno con diferentes ángulos de inclinación basados en el convertidor de 260 t, y se estudió mediante simulación numérica la influencia del ángulo del chorro y la posición de la boquilla de la lanza de oxígeno en el área de impacto del chorro, y se explicó mediante análisis teórico la ley del cambio del área de impacto con la posición de la lanza bajo diferentes velocidades de impacto. Se comprobó que el área de impacto efectiva del chorro con un ángulo de inclinación de 15° era la mayor, y la agitación del baño fundido era más uniforme.

INTRODUCCIÓN

El área de impacto es un parámetro crucial para juzgar la calidad del chorro y la uniformidad de la agitación del baño de fusión. El tamaño del área de impacto efectiva determina en cierta medida la calidad del acero. En términos de área de impacto, siempre se ha considerado que cuanto mayor es el ángulo de la boquilla de la lanza aeróbica, mayor es el área de impacto [1-3]. Sin embargo, algunos investigadores han descubierto que el área de impacto efectiva puede reflejar mejor el efecto de soplado de la lanza de oxígeno que el área de impacto [4-5]. En esta investigación, se establece un modelo matemático de flujo turbulento para las características del chorro de la lanza de oxígeno tradicional de seis orificios utilizada en el convertidor de 260t, y los resultados de la simulación numérica se verifican de acuerdo con la teoría de la isoentropía. Se analiza el área de impacto con el ángulo de inclinación y la posición de la lanza de oxígeno a diferentes velocidades de impacto. El área de impacto efectiva se toma como índice, y finalmente se obtiene el ángulo de inclinación óptimo.

MODELO MATEMÁTICO

Se diseñan seis esquemas para la boquilla de lanza de oxígeno de seis orificios utilizada en el convertidor de 260 t, el ángulo de inclinación de la lanza de oxígeno es de 12 °, 13 °, 14 °, 15 °, 16 °, 17 °. El método de variable de control se utiliza principalmente para analizar la influencia del ángulo y la posición de la lanza en el área de impacto del chorro. De acuerdo con la situación real de producción, el caudal de diseño es de 57 000 m³/h, el número Mach de salida es de 2,06, la distancia entre ejes es de 110 mm, y los parámetros específicos se muestran en la Tabla 1 y la Tabla 2.

Teniendo en cuenta la simetría de la estructura de la lanza de oxígeno, la disposición de las seis boquillas de la lanza de oxígeno es exactamente la misma, por lo que sólo 1 / 6 de la lanza de oxígeno en su conjunto se puede construir, que no sólo puede reducir la carga de trabajo, sino también reducir en gran medida el número de rejillas y por lo tanto mejorar la velocidad de convergencia. 

• Materias:Simulación numérica Calidad de los productos Ángulo de impacto
• Subjects:Numerical simulation Quality of products Impact angle
• Palabras claves:Lanza de oxígeno del convertidor; Modelo físico; Simulación numérica; Análisis teórico; Área de impacto efectiva
• Keywords:Converter oxygen lance; Physical model; Numerical simulation; Theoretical analysis; Effective impact area