[发明专利]获取铁水预处理喷吹气体的安全喷吹强度的方法

权利要求书

1.一种获取铁水预处理喷吹气体的安全喷吹强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，获取铁水罐条件、喷吹条件和介质条件；

步骤二，根据所述介质条件计算获得所需喷吹进入金属熔池的气体流量Q_v；所述介质条件包括脱硫剂条件、载气条件及铁水条件，所述脱硫剂条件包括脱硫剂种类、脱硫剂组成和脱硫剂耗量，所述载气条件包括载气种类及载气耗量，所述铁水条件包括铁水成分、铁水温度和铁水装入量W；

步骤三，根据公式I＝Q_v/W计算获得当前喷吹强度I；

步骤四，根据所述铁水罐条件、所述喷吹条件及所述介质条件计算获得铁水罐罐壁附近熔池液面最大抬升高度H_W，max及喷枪外壁附近熔池液面最大抬升高度H_L，max；H_W，max和H_L，max的计算方法包括：根据铁水罐条件和喷吹条件，建立流体力学计算的计算域，将计算域离散化，根据铁水罐条件、喷吹条件和介质条件，进行边界条件和初始条件的设置，迭代求解直到计算过程收敛至设定迭代精度，输出整个计算域内的流场信息；

步骤五，根据所述H_W，max及H_L，max判断是否引起铁水飞溅或溢流风险，若是，返回步骤一中调整所述喷吹条件和/或所述介质条件，并依序进行后续步骤，直至铁水飞溅或溢流风险消除，此时的喷吹强度I即为当前工况条件下所对应的安全喷吹强度；若否，则当前的喷吹强度I为当前工况条件下所对应的安全喷吹强度。

2.如权利要求1所述的获取铁水预处理喷吹气体的安全喷吹强度的方法，其特征在于：所述铁水罐条件包括罐形、罐尺寸、是否加盖及熔池液面上方自由空间高度H_F。

3.如权利要求2所述的获取铁水预处理喷吹气体的安全喷吹强度的方法，其特征在于：步骤五中，铁水罐加盖条件下，判断H_W，max是否大于H_F，若是，则返回步骤一中调整所述喷吹条件和/或所述介质条件，并依序进行后续步骤，直至H_W，max≤H_F；

铁水罐未加盖条件下，若H_W，max＞H_F和H_L，max＞H_F·α中任一条件成立，则返回步骤一中调整所述喷吹条件和/或所述介质条件，并依序进行后续步骤，直至H_W，max≤H_F且H_L，max≤H_F·α，其中，α为根据所述铁水罐条件确定的溢流系数。

4.如权利要求3所述的获取铁水预处理喷吹气体的安全喷吹强度的方法，其特征在于：所述α在1.1～1.3范围内取值。

5.如权利要求1所述的获取铁水预处理喷吹气体的安全喷吹强度的方法，其特征在于：所述喷吹条件包括喷孔浸入深度、喷孔尺寸、喷孔数量、喷吹压力及喷吹时间。

6.如权利要求1所述的获取铁水预处理喷吹气体的安全喷吹强度的方法，其特征在于，步骤二中，所需喷吹进入金属熔池的气体流量Q_v采用如下公式计算：

Q_v＝Q_cg+Q_pt+Q_cr

其中，Q_cg为载气流量，Q_pt为脱硫剂在升温过程由于相变成为气体的流量，Q_cr为脱硫剂在升温过程由于化学反应产生的净气体流量。