本项目属于钢铁冶金技术领域。

本项目应用物理数学模型对LF炉进行模拟研究，从理论和实践上探讨提高精炼炉生产效率、降低生产成本、提高产品的质量和降低电氩气消耗等关键技术。针对包钢新建150t LF精炼炉，利用数值模拟和水模实验相结合的方法，建立了复杂的综合模型，系统研究了LF吹氩过程中不同喷吹位置以及不同吹氩量对钢液流动行为的影响，为新建钢包确定最佳的喷吹位置以及适宜的吹氩量范围提供了理论依据；计算了不同条件下钢包内部钢液温度分布情况，为精炼工序控制合理钢水温度提供了理论指导；对混匀时间和夹杂物颗粒的运动轨迹进行了计算，为制定精炼工艺提供了理论和技术指导。水模型实验以相似原理为基础，利用修正的弗鲁德准数相等，建立1:4缩小比例模型进行实验研究。本实验所使用的钢包由有机玻璃制成，底吹气体采用空压机供给空气来模拟氩气，由流量计调节底吹气体流量。研究喷吹位置和吹氩量对混匀时间的影响，确定合适的喷吹位置和吹氩量，验证数学模拟结果的可靠性。在数学模拟的基础上，结合水模型实验得到研究结论，提出对包钢新建150t LF精炼炉喷口位置以及吹氩量的优化设计。

本项目的特点在于通过相似性原理建立实验室物理模型，通过全面的实验研究，结合数值模拟技术对钢包内的流动形态和传输过程进行系统分析，从理论上分析实验平台和数值模拟结果，得出优化工艺。改造后现场的实测数据来看，改造后钢质有明显改善。

本项目已应用在包钢炼钢厂。