转炉提钒是碳和钒选择性氧化的过程,尽管技术成熟,但由于供氧强度仅为常规转炉炼钢的50%,且提钒过程碳氧反应受到限制,反应动力学条件较弱,影响转炉提钒效果。基于此,本文提出在氧气射流中混入N₂、CO₂,利用N₂、CO₂的吸热效应和射流动能,控制熔池温度的同时,强化熔池搅拌,改善提钒热力学和动力学条件。本文通过分析CO₂参与转炉提钒时碳、钒的选择性氧化,获得了CO₂氧化钒的转化温度;通过对比分析不同气体的物理热和化学热,发现CO₂在化学热和物理热两方面的冷却效果均强于O₂、N₂;建立了转炉多元喷吹提钒物料和热平衡计算模型,发现CO₂喷吹比例为46.6%时,提钒体系富余热量为0。在掌握多元气体参与转炉提钒热力学规律的基础上,基于熔池中多元气体的气泡受力分析,研究了转炉多元喷吹提钒的顶底复吹熔池搅拌能量密度,发现影响熔池搅拌能量密度的因素由大到小依次为:CO₂利用率>氧枪枪位变化>顶吹流量变化>冶炼温度变化>顶吹（O₂+CO₂）时气体的比例变化。基于以上理论分析,采用Fluent数值模拟软件研究了多元气体的射流特性,结果表明:当气体入口压力一致时,氮气射流速度最大,氧气次之,二氧化碳最小;多元气体进入氧枪喷头后速度趋势变化一致,在氧枪喷头内速度迅速增大,喷头出口处形成一段稳定的高速区,此后射流不断衰减,速度逐渐降低。本文的研究证实了转炉采用多元气体（O₂+N₂+CO₂）喷吹提钒可改善热力学和动力学条件,为优化转炉提钒实际工艺提供了理论支撑。