在炼钢技术发展的过程中,底吹氩钢包依靠其高效率、低成本、易操作等优点俨然成为了特殊钢生产必不可少的环节。国内外研究人员及各大钢铁企业也在不断的改进钢包底吹的工艺,并取得了较大的进展。本文是以宝钢特钢炼钢厂用40t钢包为基准,为提高钢包底搅拌效率,稳定钢液温度与成分均匀性,采用数值模拟与物理模拟实验对钢包底吹搅拌情况进行了研究,其中物理模拟以钢包为原型,采用1:3模型的有机玻璃制作而成,主要研究钢包双透气砖位置、双透气砖夹角、氩气流量、渣层厚度等因素对钢包混匀时间的影响。数值模拟通过计算对比搅拌过程中的渣眼面积,结合物理模拟结果,相互验证了模型实验的有效性,并针对现有条件下如何提升钢包搅拌均匀性难题提出了可靠的工艺改进措施。研究结果表明:(1)双透气砖喷吹时,透气砖夹角为150°和180°时,其混匀时间相对较短;夹角为60°时,两股气柱相互影响,使得混匀时间长于其他透气砖夹角时的混匀时间,相同流量下,当双透气砖喷吹夹角为180°时,其混匀时间相对较短。(2)双透气砖喷吹时,混匀时间随着喷吹流量的增大而减小,但是随流量增加混匀时间减小趋势略有放缓。(3)相同渣厚时,双透气砖的临界流量并不呈现简单的倍数关系。双透气砖喷吹时,透气砖夹角越大,临界流量越大。(4)认为实际钢包双氩喷吹存在流量比过小的情况,实际操作时应尽量控制双透气砖流量比在3:7以上。(5)通过优化双氩透气砖夹角与氩气流量比例,即:双氩透气砖夹角由90°优化为150°,氩气流量按照3:7以上控制,付诸现场应用时,可有效提升钢液温度、成分均匀性,提高脱硫效率、脱氢效率、脱氮效率等,有效降低成分保留率,另外在钢包包龄、模铸废品、以及夹杂物控制方面也有明显的改善,起到了很好的应用效果。