LF钢包作为一种被广泛应用的炉外精炼工艺和重要手段已经成为钢铁冶炼过程中被关注的焦点和优化改进的关键环节。LF钢包的技术优点对于提高LF作业效率,降低深脱硫时间,优化转炉和连铸之问的工艺衔接、加快生产节奏均具有十分重要的意义。本文针对LF炉外精炼技术,以150吨LF钢包为研究对象,建立数学模型,以大型商业软件ANSYS CFX及ANSYS为操作平台,利用两相流模型,建立了在电磁搅拌及底部吹氩搅拌条件下,描述LF钢包内钢液流场的三维数学模型。全面系统的研究了电磁场下LF钢包底部吹氩搅拌过程中钢液循环流动和混合行为。从均混时间、渣眼大小、气泡在流场中的停留时间等角度进行了对比分析,主要考察了LF精炼钢包底吹喷嘴位置、气体喷吹流量和电磁感应强度大小等主要因素对钢包流场造成的影响。本文两相流模型采用欧拉—拉格朗日模型,计算结果表明LF钢包加入电磁场后,可有效地延长氩气在钢液内的停留时间、缩短均混时间。旋转的流场使气泡更容易被破碎,且磁感应强度越大,钢液搅拌越充分。无电磁搅拌的情况下,气体喷吹量越大,形成稳定渣眼所需的时间越长、钢包的均混时间越短。对于偏心底吹,若气体喷吹量相同,则磁感应强度越大渣眼的尺寸越大、均混时间越短。当磁感应强度较小时,气体喷吹造成的流场趋势极大地削弱了电磁场引起的旋转流场,致使流场的分布十分接近于非磁场下的流场,电磁场的加入没能起到理想的搅拌作用。对于相同的磁感应强度和喷吹流量,中心底吹的均混时间要比偏心底吹的均混时间略短,二者搅拌效果基本相同。对于中心底吹、磁感应强度越大,气泡在流场的停留时间越长,反之亦然。对于偏心底吹,磁感应强度在一定范围之内会缩短气泡的停留时间,当超出一定范围才会增加气泡的停留时间。