摘 要：通過(guò)重鋼85t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐1：8的水模型，試驗(yàn)研究了頂槍槍位、底吹流量對(duì)轉(zhuǎn)爐溶池混勻時(shí)間、爐口噴濺量、沖擊深度和液面擾動(dòng)的影響。實(shí)驗(yàn)表明，模型獲得最大攪拌能的頂槍槍位為50~100mm；槍位在90~110mm時(shí)，由射流沖擊引起的物理噴濺量達(dá)到最大值。建立了重鋼85t轉(zhuǎn)爐復(fù)吹工藝參數(shù)：冶煉前期頂槍槍為1600~1760mm，底吹流量240~350m3/h；中期兩參數(shù)分別為1100~13000mm和160~200 m3/h，后期兩參數(shù)分別為1040~1120mm和200~350 m3/h。

     重鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐平均裝入量85t。頂槍為4孔拉瓦爾噴頭，供氣流量1700 m3/h，純吹氧時(shí)間17min。底吹供氣元件為雙環(huán)縫噴嘴，爐底噴嘴置如圖1所示，底吹供氣參數(shù)根據(jù)冶煉鋼種不同，分A、B、C三種模式，如表1所示。

   表1 不同底吹模式供氣流量/m3· h-1

    1、實(shí)驗(yàn)方法及原理

    實(shí)驗(yàn)采用相似原理對(duì)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行模擬。因鋼液質(zhì)量較大，水模型實(shí)驗(yàn)中主要考慮慣性力和重力。又因復(fù)吹過(guò)程是氣液兩相流的作用，因此相似準(zhǔn)數(shù)采用修正的弗勞德準(zhǔn)數(shù)[1]，即Fr′m= Fr′, Fr′m、Fr′分別為模型和原型的修正弗勞德準(zhǔn)數(shù)。模型按1：8比例制作。

    實(shí)際生產(chǎn)中氧槍出口流速為超音速，而模型噴槍出口流速為亞音速。當(dāng)以模型上的亞音速流模擬原型超音速流時(shí)，由于槍位的幾何相似，會(huì)造成模型上射流與熔池接觸面積偏大而中心流速偏低，因此試驗(yàn)對(duì)模型噴槍的槍位進(jìn)行了修正，即用模型搶位減去相應(yīng)的修正項(xiàng)[2]。在本實(shí)驗(yàn)條件下，槍位的修正值為80mm，實(shí)驗(yàn)所取槍位為各模型槍位減去修正值，模型與原型參數(shù)對(duì)應(yīng)值如表2、表3所示。

    實(shí)驗(yàn)采用測(cè)試混勻時(shí)間的方法來(lái)確定不同吹煉模式下，熔池?cái)嚢枘艿拇笮�。�?shí)驗(yàn)測(cè)試了混勻時(shí)間、沖擊深度和爐口噴濺量，并通過(guò)測(cè)試熔池液面擾動(dòng)大小的方式，來(lái)反映熔池界面反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。

    表2 模型與原型槍位對(duì)照表/mm

    表3 模型與原型流量對(duì)照表/m3·h-1

    注：全文未完，待續(xù)！