D0I:10.13374/j.issnl001-053x.1995.s1.018 第17卷增刊 北京科技大学学报 Vol.17 1995年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1995 底吹钢包内掷入合金的运动 李宝宽 张宏伟 赫冀成 东北大学热能系 摘要应用边界适体坐标(BF()技术计算底吹钢包内的三维流场，该计算无需在未知流场内设 置内边界，而使流动及运动的合金可顺利跨越圆心轴.在计算合金运动轨迹时，修正了合金在气 液两相区内运动模型的参数.最后分析了若干因素对合金运动轨迹的影响. 关键词底吹钢包，掷入合金，BFC技术 Computation of Trajectories of Alloying Additions in Gas Stirring Ladles Li Baokuan Zhang Hongwei He licheng Thermal Engineering Dept.,Northeastern Unversty Shenyang.110006 ABSTRACT The internal boundary in flow field.which must be designated in the cylindrical polar coodinate system,can be avoided by using body-fitted coordinate system (BFC).Consequently,computed flow of molten steel and paths of alloying additions are able to cross smoothly the geometric centerline of cylindrical vers- sel.Motion of particles is calculated in three dimensional coordinate system,the modification of parameters, such as the drag coefficient and density in the two phase region.is examined.Some factors affecting the trajecto ries of alloying additions are discussed. KEY WORDS trajectories of alloying additions,bottom blown ladles,BFC technique 在炼钢过程中，一个基本的操作向正在喷气的钢包内掷入合金元素（如铝、铁硅、铁锰 等)以调节钢的化学成分，研究表明；即使熔点很低的（相对钢液）纯铝浸入在钢液中完全 熔化也需4~6s(直径为2×10-).密度小的合金在未完全熔化时已漂浮到渣一金界面与渣 中组份反应，造成很低的合金利用率。而密度较大的合金又极易沉入包底，使混合时间很长， 故有必要研究其运动规律，为改善工艺操作提供依据. 由于流场结果是研究合金运动的基础，很多研究者已对底吹钢包流场进行了研究~刃，但 在计算中均采用圆柱坐标系。计算中心喷吹钢包流场时，由于圆形容器几何中心线与具有轴 ·1995-05-06收稿第 卷 增刊 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 底 吹钢包 内掷入合金的运动 李 宝 宽 张宏 伟 赫冀成 东 北大 学 热 能 系 摘要 应 用边 界适体坐 标 技 术计算底 吹 钢 包 内的三 维流场 ， 该计算 无需在 未 知 流场 内设 置 内边 界 ， 而使流动 及运 动的 合金 可顺 利 跨越 圆心轴 在计 算 合金运 动 轨迹 时 ， 修正 了 合金 在气 液 两相 区 内运动模 型 的参数 最 后 分 析 了若干 因 素对 合金运 动轨迹 的影 响 关链词 底 吹钢包 ， 掷 入 合金 ， 技 术 月 一 溯 汀 于 ‘ ， 一 只 ， 一 只 ， ， ， 闭 一 〔 ， 、 ， 〔 仪 ， 闭 ， 。 ， 。 、 ， ， 在 炼钢 过 程 中 ， 一 个基 本 的操 作 向正 在 喷气 的钢 包 内掷 入 合金 元 素 如铝 、 铁 硅 、 铁锰 等 以 调节钢 的化学 成分 研 究表 明 即使 熔 点很 低 的 相 对钢液 纯 铝 浸 入 在钢 液 中完全 熔 化也 需 一 直径 为 一 密度 小 的 合金 在 未 完全 熔 化 时 已 漂 浮到 渣 一 金 界 面 与渣 中组 份 反应 ， 造 成 很 低 的 合金 利用率 而 密度 较 大 的 合金 又 极 易沉入 包底 ， 使 混 合时 间很 长 故 有 必要研 究其运 动 规 律 ， 为改 善工 艺操 作 提 供 依据 由于 流场 结 果是 研 究 合金 运 动 的基础 ， 很 多研 究者 已对 底 吹钢 包 流场 进行 了研 究 ’ 一 习， 但 在计 算 中均 采 用 圆柱 坐 标系 计算 中心 喷 吹钢 包 流 场 时 ， 由于 圆形 容 器 几何 中心 线 与具 有轴 一 一 收 稿 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．s1．018