上述研究表明，侧吹对硅碳棒电炉熔池的均匀性有重要的促进作用，但侧吹的工艺细节仍有待进一步优化。第一，不同炉型的侧吹装置的布置不同，优选的侧吹角度及偏转后的优选气量大小需要根据炉型具体分析。第二，硅碳棒电弧炉存在特殊的加料区与EB T区两个冷区。侧吹氧枪的主要搅拌作用集中在气液两相的交汇区域。当侧吹氧枪同时增大一定气量时，射流区域内增大的动能远大于冷区增大的动能。在此条件下，若要大幅增大冷区的搅拌强度，需要较大的气量输入的同时易引起主射流区域内的喷溅。因此，可以考虑对局部的侧吹氧枪流量进行优化。同时，不同侧吹氧枪的位置不同，增大不同氧枪气量对熔池混匀的影响仍需进一步探究。

       针对上述问题，本研究以某厂150t硅碳棒电弧炉为原型，根据相似比1: 8制作了水力学型。原型硅碳棒电弧炉不配备炉门供氧设备，全部使用侧吹氧枪，暂未布置底吹系统。本研究在水力学模型上模拟布置了5支侧吹装置，以流体力学理论为指导，设计了非均匀气量侧吹布置与均匀气量的试验组别，模拟了不同侧吹条件下气液固三相流的运动行为及废钢模拟物的熔化现象。通过对平均混匀时间、高锰酸钾溶液扩散流动、废钢模拟物运动融化情况等物理量的分析，得到了优选的非均匀气量分配布置方案。试验为硅碳棒电炉侧吹布置的优化，熔池均匀胜的提高及气体利用效率的提高提供了借鉴和参考。

       基于相似理论，将流体视为不可压缩流体，采用模型研究法对硅碳棒电弧炉的侧吹进行探究和优化。模型与原型的相似比是1:8。根据相似比制作水模型，原型与水模型的参数见表1。侧吹布置如图1所示。

       用水模型模拟硅碳棒电炉中气一钢液两相运动行为时，需要考虑重力、茹性力与惯性力。弗鲁德数表示流体流动过程中重力和惯性力的比，雷诺数则描述了流体流动过程的惯性力与茹性力的比。因此，用水模型模拟硅碳棒电炉熔池内的气一液两相行为需满足雷诺数}Re)与弗劳德数(Fr)相等。同时，流体流动具有稳定性与自模化性[zz}。本试验中的原型与模型雷诺数同处于“第二自模化区”，即使Re不相等也可以满足速度相似。因此仅考虑Fr相等即可。同时，对于气液两相流，需要考虑密度的差异。在忽略时间相似比的情况下，修正弗劳德数(Fr')能够更好地表征气相的物理意义。基于以上理论，本试验在不考虑冶炼过程中的化学反应及渣对熔池的影响的条件下，根据模型与原型的修正弗劳德数相等计算模型参数，计算过程见式(1)一式(3)。http://www.zbqunqiang.cn/