摘要： 二次精煉過程中，鋁是鋼液進行脫氧及合金化的主要物料之一，但純鋁的密度小于鋼液，能否穿越渣層與鋼液接觸及接觸時間對鋁的脫氧效果和鋼中溶解鋁的含量有直接影響。在忽略鋁的熔化、溶解及化學反應的情況下，通過對鋁粒運動過程受力分析，建立鋁粒在氣-渣-鋼相內的三維運動數學模型，明晰鋁粒尺寸及入爐高度對鋁粒運動軌跡的影響。

結果表明：在渣層厚度為70 mm且入爐高度為1~1.5 m的情況下，1 mm和5 mm的鋁粒在渣鋼界面處波動；入爐高度為1 m時，粒徑為10 mm的鋁粒停留在渣鋼界面處，但在入爐高度為1.5 m及以上時可以進入鋼液；20 mm及以上尺寸的鋁粒可以進入鋼液。在入爐高度為1 m時、30 mm尺寸的鋁粒在鋼液中的停留時間與深度相較于20 mm的基礎上分別增加22.86 %和50.00 %；在鋁粒尺寸為20 mm時、入爐高度為1.5 m時的鋁粒在鋼液中的停留時間與深度在1 m的基礎上分別增加5.71 %和10.00 %。

增加鋼渣界面張力、減小鋼鋁界面張力或增加渣鋁界面張力有利于鋁粒進入鋼液，而鋁粒的尺寸大于20 mm，界面張力對鋁塊運動幾乎沒有影響；增大密度會使鋼芯鋁在鋼液中停留更長時間，有利于鋼液脫氧。