钢包底吹氩精炼混匀判据及合金加入位置研究

huahua

混匀时间是衡量钢液成分均匀化的重要指标。国内外学者在进行水模型试验时，通常采用“刺激－响应”技术测量监测点的局部混匀时间，Kochi等在水模型试验中测定混匀时间时，在模型底部靠近壁面处安置了1个电导探头，取从加入KCl溶液到电导率达到平衡值95％～105％时的时间为混匀时间，这是最常用的测量混匀时间的方法。但是电导探头测量的混匀时间仅代表该点周围局部区域的混匀时间。
北京科技大学的学者针对由于钢包各处混匀时间差异较大，加之监测点位置选择的主观性，易造成混匀时间测量不准的问题，通过数值计算的研究方法模拟了钢液的流动与混匀过程。计算结果表明：随着钢液混匀程度的增加，钢液中整体示踪剂浓度标准差降低，当整体示踪剂浓度标准差在约0.02以下时，钢包混匀程度已达到100％，基于此提出在水模型试验中测量混匀时间时，可以在钢包中3个不同高度处各安装3个电导探头监测示踪剂浓度变化，当这9处监测点示踪剂浓度标准差小于0.02时，即可认为达到混匀。研究了不同示踪剂加入位置下的混匀时间，结果表明，在钢包一侧距离钢包中心约1/6R处加入示踪剂时，混匀时间最短为77.5s，该位置为理想的合金加入位置。而在靠近气液两相区的钢包液面边缘处加入示踪剂时，混匀时间最长为137.3s，在该位置加入合金则不利于钢液的快速混匀。