赵小冬

（马鞍山钢铁股份有限公司，安徽马鞍山 243000）

引言

为了满足客户对优质钢材的需求，采用中间包冶炼是非常重要的。通过提高中间包对夹杂物的净化率，可以满足客户的需求。国内外许多技术人员做了大量的中间包流体净化研究，其中采用中间包底吹氩方法效果明显。

通过底部吹氩气，可以带动钢水流动，使钢水充分混合，实现温度均匀，成分一致，通过底部吹氩气，可以产生大量的细小气泡，将夹杂物带到钢水表面去除，利用惰性气泡实现钢液的清洗和净化。

采用多相流的欧拉—欧拉模型，模拟不同的吹气量情况下的中间包内部流场情况，研究出较为适宜的底吹氩气风量，提高钢水净化效率，对底吹氩技术的实际应用具有重要的意义。

1 数学模型

Fluent 软件中的欧拉多相流模型可以模拟多相分离相和相互作用相，相可以是液体、气体、固体及任意组合，均可以用欧拉方法处理。流体软件中的欧拉多相流对相之间的体积分数没有限制，并且对相数没有限制，它能分析的最大相位数量只是受到内存的限制，欧拉模型允许两相之间发生化学反应。

中间包内的两相流采用欧拉-欧拉两相流体模型模拟，钢水作为主相[1]，气体作为离散相。每一相均认为是三维稳定的湍流流动，分别建立各相连续性方程和动量方程。采用标准的k-ε双方程模型求解有效粘度。气液两相通过曳力、升力虚拟质量力进行传递。

（1）多相流模型采用欧拉模型，相数为2，即钢水和氩气，分别为主相和离散相。……