钢包精炼炉是一种二次精炼设备,具有优异的综合性能,在炼钢生产中得到了广泛应用,LF冶金模型的应用,有助于其降低电耗、电极消耗、氩气消耗以及合金消耗,并提高产品的质量和稳定性。本文通过对包钢150吨LF钢包炉的实验研究以及对钢包炉的主要冶金过程进行了数值模拟,并进行了有针对性的讨论,以期对设备的顺行及潜力提供理论指导。课题以冶金过程理论为基础,应用稳态过程连续性方程、动量输运Navier-Stokes方程及湍流双方程模型,对包钢150吨LF钢包炉流场、温度场及混匀时间进行了数值模拟计算,开发出能够较真实计算出具有复杂形状LF炉过程计算程序。计算工具采用FORTRAN语言,采用TECPLOT软件为图形处理工具。通过对实验结果和数值模拟结果的比较分析,对于具有复杂结构的LF炉的流场、温度场具有了进一步的认识,比较不同位置、不同吹气量下流场形态、湍动能和弱流区,确定了最佳吹气位置、最佳吹气量;通过对钢液温度场的模拟研究,分析了引起温降的原因,给出了钢液内部合理的温度分布;结合水模和数值模拟,给出了最佳混匀时间。本文的研究可以对具有复杂结构的钢包精炼炉的研究具有一定的理论和参考依据。