随着用户对钢材质量要求的不断提高,推动了炉外精炼技术的持续发展,LF精炼工艺以其设备简单、适用性强、可靠性高、操作简便灵活、成本低廉而被广泛应用于钢铁生产中。对LF精炼工艺过程流动、混合、渣金卷混及夹杂物行为进行系统研究,对充分发挥LF的精炼功能具有理论和现实指导意义。本文以某钢厂125吨LF钢包为原型,基于相似原理建立了 1:5的钢包物理模拟系统,对双透气砖底吹氩精炼钢包内的流场、混合特性、渣金卷混行为及夹杂物行为进行了系统的研究。重点考察了吹氩量和合金加入位置对钢包内混匀特性的影响,研究了吹氩量、渣层黏度对渣金卷混行为的影响规律;考察了时间、吹氩量对夹杂物去除的影响;为现场LF精炼工艺优化提供理论基础。主要得出以下结论:(1)混匀时间随着吹气量的增大而减小,但非线性关系。当吹气量处于250 Nl/min之前,混匀时间随着吹气量的增加而迅速变小;当吹气量在250N1/min～1500 Nl/min范围内时,混匀时间随吹气量增加缓慢减小;当吹气量超过1500Nl/min时,混匀时间基本上随吹气量增加不再变化。LF精炼过程,吹气量控制在250 Nl/min就有比较好的混匀效果。(2)合金加入位置为吹气孔上方加合金的混匀效果要稍好于钢包上口中心加合金,但二者差别不大。(3)卷渣主要发生在两个位置:一是渣眼周围,另一位置是两个渣眼交界处,后者卷渣频率高。底吹气量的增加,卷渣现象严重。卷渣频率随黏度增加而降低。(4)钢包内夹杂物去除主要发生在吹气开始后的前4分钟内,且0～2分钟时间段内夹杂物去除最快,去除率达到35%;吹气至第七个4分钟时,夹杂物的去除率均小于3%,再延长吹气时间对夹杂物的去除效果不大。存在最佳去夹杂气量,对于本实验为60 Nl/min。