RH真空循環(huán)是以真空室鋼液與鋼包鋼液循環(huán)流動來實現(xiàn)，由于RH 循環(huán)流量不足和生產(chǎn)工藝不完善等問題，這些問題制約了RH 的效率提高。應(yīng)用N-S 方程和雙方程模型對RH 爐外精煉真空室鋼液和鋼包內(nèi)鋼液進行數(shù)值模擬，ANSYS 模擬分析循環(huán)流量及氣體流量和RH 混均情況�；�于180 t RH 的參數(shù)分析鋼液流動的三維數(shù)學(xué)模型模擬，并且分析影響循環(huán)流量的因素。掌握RH 流動規(guī)律為工程技術(shù)改進提供參考。

　　RH 真空循環(huán)脫氣法由RuhrstahlHuttenwerkeAG 公司和Heraeus AG 公司共同研發(fā)。RH 技術(shù)的進步也驅(qū)動著高級別鋼材的迅猛發(fā)展。在RH爐外精煉過程中鋼液循環(huán)流動的效率直接影響真空精煉生產(chǎn)能力及產(chǎn)品質(zhì)量。所以真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.healwit.com.cn/)認為專業(yè)技術(shù)人員對RH 循環(huán)流場流動做了大量的技術(shù)攻關(guān)，為RH 爐外精煉技術(shù)的發(fā)展奠定的扎實基礎(chǔ)。但是研究方法大多以冷態(tài)水模實驗并且循環(huán)流場進行粗線條描述，很難把握RH 爐外精煉鋼液循環(huán)流動的整體循環(huán)流動。

　　本文是通過模擬以某廠180tRH 精煉設(shè)備為研究對象。應(yīng)用計算流體動力學(xué)(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法，以商業(yè)軟件ANSYS 通過ICDM 進行網(wǎng)格劃分后，通過FLUENT 軟件模擬循環(huán)流場。應(yīng)用CFD 軟件計算流體流動問題，本文將討論RH 循環(huán)流量及循環(huán)流場的影響，通過數(shù)值模擬方法分析影響RH 流動情況與操作參數(shù)的關(guān)系，為更好的提高效率優(yōu)化工藝參數(shù)起到重要作用。

　　1、數(shù)學(xué)模型的建立

　　(1)真空室內(nèi)鋼液為自由液面，各處壁面無滑移。

　　(2)流動過程為等溫及泡狀流動，真空室液面高度恒定不變。

　　(3)氣泡上浮的浮力是驅(qū)動鋼液循環(huán)流動的主要驅(qū)動力，應(yīng)用VOF 模型。

　　2、結(jié)論

　　(1)本文建立RH 精煉循環(huán)流動模型，可以模擬RH 循環(huán)流動氣- 液兩相流動行為，為預(yù)報RH 循環(huán)流動效果奠定基礎(chǔ)。

　　(2)模擬結(jié)果顯示RH 循環(huán)流動在鋼包內(nèi)沒有死區(qū)分布，但是在鋼包液面處及吸嘴壁外區(qū)域循環(huán)流動為弱勢區(qū)。

　　(3)上升管吸嘴處吹入氬氣流量逐漸減小存在“穿不透”現(xiàn)象，氬氣不能吹到上升管中心處位置，但氬氣泡受熱膨脹產(chǎn)生的浮力才是最主要循環(huán)的源動力

　　(4)模擬分析RH 不同吹氬流量時真空室頂部與鋼包底部區(qū)域流場結(jié)果顯示，吹入氬氣流量增大，混均效果越加顯著及一次循環(huán)時間越少，鋼液流體動力越為劇烈。

　　(5)通過數(shù)值模擬分析RH 循環(huán)情況在真空度為134Pa，100Pa 和67Pa 時，RH 真空室中心處速度逐漸增強，循環(huán)流動動能增加，循環(huán)效率提高。