提高转炉汽化系统寿命及效率的技术创新

以转炉循环水系统为研究对象,将高压富裕能头用于启动或加速自然循环,实现系统的优化用能,达到系统节能兼顾尾部烟道长寿的双赢效果。研究分析前部烟道的结构缺陷,开发防大喷溅挂渣技术、随动密封装置等,使前部烟道寿命提高2 a以上,氮气消耗量降低约90%。开发应用了一系列高效节能核心动力设备,解决了汽化冷却系统蒸汽产量低、品质差的共性技术难题,使得吨钢产汽提高至100~130 kg,排污系统热损失减少50%,除氧器排汽热损失减少50%。

挡水板结构对转炉氧枪喷头冷却效果的研究

明确氧枪喷头的表面温度以及氧枪喷头内的水冷特性对于改进氧枪的水冷效果至关重要,然而炉内的高温恶劣环境导致常规实验测定水冷效果困难。研究采用数值模拟对三种不同结构的挡水板建立模型,重点分析挡水板结构对喷头端面温度、水冷道内流场和冷却水换热量等影响。结果发现:挡水板包围喷孔且末端长度长于喷孔30 mm能够有效降低喷头端面的最高温度,减小端面高温区面积。采用文中方案Ⅲ设计挡水板的换热量较方案Ⅰ和方案Ⅱ分别提高了25040和7060 kW。

转炉锅炉管内部漏水外部处理技术研究与实施

本文阐述了转炉锅炉水管内部漏水外部处理的方案及实施过程。方案切实可行,已应用到实际检修作业中,缩短了检修时间,效果良好,延长了锅炉备件使用寿命,提高了转炉蒸汽回收量。

转炉烟气袋式除尘系统节能降碳途径

分析了转炉烟气袋式除尘系统能耗的影响因素,提出了袋式除尘系统减污降碳技术途径,重点对袋式除尘器运行阻力的构成、分布和降阻措施进行了阐述,设计了转炉烟气袋式除尘器最小阻力的理想指标。可为转炉炼钢烟气袋式除尘节能降碳和超低排放提供借鉴。

120 t转炉用双马赫数氧枪喷头射流特性研究

针对转炉吹炼过程中传统氧枪寿命短、喷溅黏枪烧枪、吹炼时间长等问题,设计了一款双马赫数氧枪,在传统氧枪喷头上增设中心孔。利用数值仿真建立数学模型,分析不同马赫数的超音速射流特性。结果表明,设计的3种方案中,当中心孔马赫数为1.98、外围孔马赫数为2.08时,可以获得更好的吹炼效果。双马赫数氧枪较传统氧枪在有效冲击面积上更具优势,中心孔可以抵消传统周边5孔布置引起的枪下负压区,从而减少黏枪概率,双马赫数氧枪在提高喷头寿命和增强吹炼的稳定性方面具有优势。

转炉氧枪插入孔氮气密封改造及应用

文章针对转炉气化冷却烟道氧枪口氮气密封经常出现烟气外溢、火焰上窜等现象,采用无限空间淹没紊流射流理论及双孔射流的振荡主频特性试验对氧枪插入孔密封装置进行了重新设计。新氮封装置采用腔体密封设计,氮封座上设双排斜孔,结合理论计算,合理设计孔径及斜孔角度。新氮封装置应用于包钢炼钢厂新1#转炉,应用过程中减少了氧枪口吹炼过程中的“冒烟”现象,减少了操作人员清理和更换氮封帽频次,提高了煤气的回收量。工程应用表明改造后的密封装置具有设计合理、设备简单、运行安全等优点。

210 t转炉“5+1”孔氧枪喷头创新设计与应用

针对山东钢铁集团日照有限公司炼钢厂210 t转炉产能提升,优化脱磷、脱碳、升温效果,解决氧枪喷头使用炉数低、钢铁料消耗高、钢水过氧化导致钢水纯净度差的问题,通过设计新型“5+1”孔氧枪喷头(包括喷孔数、马赫数、喉口直径、出口直径、中心倾角),提高供氧强度进而缩短纯冶炼周期,提高产能,同时为设备检修提供充足时间。强供氧冶炼过程由于氧气射流冲击深度深、面积大且钢液搅拌充分,爆发性喷溅显著减少、钢铁料消耗降低、炉衬维护提升、氧枪喷头使用炉数提升,钢水质量大幅提升,实现年产由850万t钢提升至920万t钢,为新型高级别品种钢的研究、开发及生产提供有力保障。

柳钢转炉三次除尘系统改造实践

柳钢转炉三次除尘系统改造项目为柳钢超低排放改造重点建设工程,是柳钢转型升级、高质量发展、打造绿色柳钢、助力打赢蓝天保卫战的重要举措。该项目应用了预荷电除尘技术、远程自动控制技术、清灰系统智能脉冲在线清灰技术等众多智能化治理技术,提升了环境治理技术和装备的智能化水平,为提高净化效率和设备稳定性、降低人工和设备维护成本提供了基础保障。本文对此次改造情况、技术应用和实施效果进行了介绍。

转炉厂能源计量设备在线校准的方法研究

钢铁行业的大部分能源计量器具在安装调试完毕投入运行后,几乎不可能有条件从安装的计量点位拆卸送检,此类问题在工序能耗气体介质的测量场景中尤其突显。基于柳钢转炉炼钢厂能源计量管理需求和应用于工业领域的检测计量技术现状,结合现场能源计量器具的检校要求,对流量计量仪表进行在线校准,以期最大程度降低校准工作对现场生产造成的影响。

炼钢厂转炉罩裙板改造研究

针对江苏永钢集团炼钢厂转炉罩裙板在使用过程中存在的掉落现状,通过修改设计方案、固化安装标准、制定实施细则,解决了炼钢厂转炉罩裙板掉落问题。

转炉新型挡渣器的开发与应用

针对安钢 2 0t转炉原来所用挡渣器存在的缺点 ,根据转炉挡渣的实际需要 ,开发了新型挡渣塞和挡渣锥。挡渣塞为一头小一头大的圆台形 ,并选用轻质、低耐火度的漂珠作为主要材料 ,整个挡渣塞单重为 (1 .5± 0 .1 )kg ;挡渣锥为六棱锥形 ,材质选用镁砂并配合适量的氧化铝 ,选用耐火水泥作结合剂 ,同时在挡渣锥内部加一铸铁锥芯来调节其密度 ,使其介于 4.0～ 4.5 g·cm- 3之间。

基于三维CAD的转炉倾动力矩计算与仿真

借助三维CAD软件平台,对转炉系统中典型组成部分采用手工方式和程序自动化方式建模,再利用三维CAD的二次开发功能提取力学性能参数并进行计算,可以快速、准确地获得转炉倾动力矩曲线及炉液形状变化过程的动画仿真.生成了多个辅助基准特征并使之参数化可调,以炉液质量为目标变量,设计了简单、实用的液面逼近二分算法,从而有效地模拟了转炉倾动过程中炉液液面的动态位置.结合转炉运转过程中的典型工作过程,给出了计算结果与仿真实例.

多点啮合柔性支承传动系统的疲劳特性研究

以应用多柔传动作为倾动机构的氧气转炉这一典型设备为例，调研、分析和统计出了３００ｔ转炉在一个典型冶炼周期中周期倾动载荷的变化规律，首次建立了该系统的载荷谱和耳轴的应力诺。对一个典型冶炼周期中耳轴的应力谱进行了雨流计数和一次应力损伤分布的计算，利用疲劳累积损伤理论计算了３００ｔ转炉耳轴的疲劳寿命和可靠度。

转炉氧枪超音速射流速度衰减和分布参数的研究

基于湍流射流理论，对转炉氧枪超音速射流的速度分布特征进行了理论分析，首次得到其动量传递系数ｋ＿ｊ和断面速度分布系数λ＿ｊ的关系为λ＿ｊ＜；

转炉溅渣护炉技术的发展及现状

溅渣护炉充分利用了转炉终渣并采用氮气作为喷吹动力,是转炉技术一个大的进步。采用溅渣护炉不仅可减少炉衬蚀损、提高炉龄,而且可减轻工人劳动强度和操作费用,提高生产率。合理控制终渣成分、留渣量、出钢温度和枪位是取得良好的溅渣护炉效果的关键技术和必备条件。我国转炉因具有容量小、数量多、生产负荷大、半钢冶炼转炉原料条件差、热源不足、复吹转炉底吹元件寿命低等特点,使得我国溅渣护炉技术朝多元化方向发展,适宜于各种炉型和原料条件以及工艺特点的溅渣护炉技术蓬勃发展,尤其在复吹溅渣护炉技术方面,已达到先进水平。但转炉经济炉龄还不确定,氮气源还不足,调渣剂的成分还不能动态调整,溅渣时间和枪位还不能自动控制,今后应积极探索终渣动态调整以及溅渣自动控制等技术。

受损托圈承载应力的数值仿真分析

针对武钢第二炼钢厂受损的转炉托圈,采用有限元分析软件对其炼钢时各种工况下的应力分布进行了数值仿真。结果表明,该托圈修复后具有足够强度,可以保证安全生产。

转炉激光炉气分析动态控制系统的开发

采用激光气体分析法开发出了新型转炉动态控制系统。与质谱法相比该系统具有投资少、故障低、性能稳定、系统延迟时间短等优点。根据冶金动力学理论,建立了转炉动态控制模型。本控制系统在40 t复吹转炉的大生产应用中终点碳预报精度在±0.02%的条件下命中率达到80.9%。

裂纹扩展对结构动态特性影响的数值仿真与实验研究

以某钢铁公司钢包回转台大臂的疲劳裂纹扩展为背景 ,用数值仿真与几何相似模型实验相结合的方法对钢包回转台大臂的动态特性进行了研究 ,旨在根据结构动态特性的变化对结构的故障状况进行预测 ,通过数值仿真建立结构动态特性变化随结构裂纹扩展之间的数值关系·本方法既可简化研究过程 ,又可获得较好效果·研究结果表明钢包回转台大臂的各阶固有频率都随裂纹的扩展而减小 。

转炉循环水冷式烟罩余热回收

介绍了铜冶炼厂转炉烟罩两种冷却方式:常压汽化冷却式和循环水冷式,并对两者的区别进行了阐述。详细介绍了循环水冷式烟罩余热回收系统的设计思路,包括工艺流程、关键控制点等,并对已实施的工程项目进行分析。分析表明循环水冷式烟罩余热回收系统工艺稳定,节能、节水,具有良好的经济效益,值得推广。

转炉烟罩失效原因分析及对策

某钢厂转炉烟罩发生开裂失效,导致冷却水泄漏。利用金相显微镜、扫描电镜等设备,从宏观形貌、化学成分、显微组织、腐蚀产物等方面对其失效原因进行了分析,并提出了相应的预防措施。结果表明:热应力、高温氧化和焊接缺陷是导致该烟罩发生开裂失效的重要原因。