提钒用旋流氧枪喷头的数值模拟

　转炉提钒是钒和碳在提钒转炉内选择性氧化的过程。要实现提钒保碳的目的，必须降低熔池温度以抑制碳氧反应的发生。熔池搅拌依赖于顶吹超音速氧气射流及底吹气体产生的物理搅拌作用，而转炉碳氧反应产生的化学搅拌作用较弱，导致提钒反应动力学条件差，钒的氧化速率和程度均受到限制。因此，改善提钒熔池反应的动力学条件有利于提高钒的氧化转化率。

　　北京科技大学的学者利用Fluent软件模拟旋流氧枪的气体射流和提钒转炉内部的钢液流速，研究常规氧枪以及旋流角分别为5°、8°、10°和13°的旋流氧枪对熔池的搅拌效果和冲击特性。研究发现旋流氧枪射流分布相对分散，流股之间干扰少。增加熔池冲击面积，熔池内部等速线所包围的面积变大。10°旋流氧枪喷头喷吹时，等速线所包围面积最大，其面积约为熔池纵切面面积的75%，钢液的流动速度最大，有利于促进转炉提钒过程钒元素的扩散，从而提高提钒效率。