摘要： 二次精煉過(guò)程中，鋁是鋼液進(jìn)行脫氧及合金化的主要物料之一，但純鋁的密度小于鋼液，能否穿越渣層與鋼液接觸及接觸時(shí)間對(duì)鋁的脫氧效果和鋼中溶解鋁的含量有直接影響。在忽略鋁的熔化、溶解及化學(xué)反應(yīng)的情況下，通過(guò)對(duì)鋁粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程受力分析，建立鋁粒在氣-渣-鋼相內(nèi)的三維運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，明晰鋁粒尺寸及入爐高度對(duì)鋁粒運(yùn)動(dòng)軌跡的影響。

結(jié)果表明：在渣層厚度為70 mm且入爐高度為1~1.5 m的情況下，1 mm和5 mm的鋁粒在渣鋼界面處波動(dòng)；入爐高度為1 m時(shí)，粒徑為10 mm的鋁粒停留在渣鋼界面處，但在入爐高度為1.5 m及以上時(shí)可以進(jìn)入鋼液；20 mm及以上尺寸的鋁粒可以進(jìn)入鋼液。在入爐高度為1 m時(shí)、30 mm尺寸的鋁粒在鋼液中的停留時(shí)間與深度相較于20 mm的基礎(chǔ)上分別增加22.86 %和50.00 %；在鋁粒尺寸為20 mm時(shí)、入爐高度為1.5 m時(shí)的鋁粒在鋼液中的停留時(shí)間與深度在1 m的基礎(chǔ)上分別增加5.71 %和10.00 %。

增加鋼渣界面張力、減小鋼鋁界面張力或增加渣鋁界面張力有利于鋁粒進(jìn)入鋼液，而鋁粒的尺寸大于20 mm，界面張力對(duì)鋁塊運(yùn)動(dòng)幾乎沒(méi)有影響；增大密度會(huì)使鋼芯鋁在鋼液中停留更長(zhǎng)時(shí)間，有利于鋼液脫氧。