Multiphase flow numerical simulation of ladle bottom powder injection

Simulación numérica del flujo multifásico de la inyección de polvo en el fondo de la cuchara

Se realizaron simulaciones numéricas de la inyección en el fondo de partículas de óxido de calcio a través de ladrillos porosos de doble boquilla en una cuchara de 300 t de metal caliente. Se predijeron y analizaron las características de distribución de las partículas de óxido de calcio en la cuchara. Los resultados de la modelización muestran que, cuando los ladrillos porosos de soplado inferior están situados simétricamente descentrados 1 / 2 del radio del fondo de la cuchara y la velocidad de inyección de las partículas de óxido de calcio es de 7 m / s, se puede conseguir una distribución óptima de las partículas de óxido de calcio en el baño de metal caliente de la cuchara. Esto proporcionará una referencia para evaluar la viabilidad de la aplicación de la inyección de fondo del polvo de óxido de calcio en cucharas de metal caliente para la desulfuración en el proceso de producción real.

INTRODUCCIÓN

Con el progreso de la ciencia y la tecnología, el desarrollo de la sociedad moderna exige aceros cada vez de mayor calidad y buen rendimiento. El azufre es uno de los principales elementos nocivos que deterioran la calidad y el rendimiento del acero, por lo que su contenido en el acero debe reducirse para cumplir los requisitos del proceso[1] El pretratamiento del metal caliente en cuchara es el medio más económico y eficaz de desulfuración del metal caliente, que se ha convertido en un paso casi necesario para producir aceros con contenidos de azufre que cumplan las especificaciones técnicas[2]. [2] El método de inyección superior y el método de desulfuración por agitación mecánica son dos de los principales medios que los productores de acero han conseguido en la actualidad,[3] mientras que el método de desulfuración por inyección inferior aún no se ha desarrollado ni aplicado a los procesos de producción reales. Por lo tanto, es importante y necesario investigar primero la inyección de polvo en el fondo de la cuchara mediante simulaciones numéricas para determinar los parámetros de inyección adecuados, a fin de proporcionar una referencia para evaluar la viabilidad de la aplicación de la inyección de polvo de óxido de calcio en el fondo de las cucharas de metal caliente para la desulfuración en el proceso de producción real[4].

DESARROLLO DEL MODELO MATEMÁTICO NUMÉRICO

En el presente trabajo, se ha desarrollado un modelo numérico CFD basado en las condiciones reales de producción y en experimentos [5] en una cuchara de metal caliente de 300 t con dos toberas de ranura de fondo de ladrillos porosos soplados [6]. Las dimensiones de la cuchara se indican en la Tabla 1.