LF精炼过程中通电升温阶段底吹氩方式的优化

在LF(ladle furnace)精炼过程的通电升温阶段多采用双喷嘴等流喷吹的吹氩方式.本文提出一种双喷嘴差流吹氩的底吹方式,以某钢厂135 t钢包为原型设计1∶4非等温水模型实验平台,在总流量相同的情况下进行底吹比例为1∶1,2∶1和3∶1的温度均匀化实验,结果表明底吹比例为2∶1时的各监测点无量纲温差最小,均匀化效果最好.建立流动-传热耦合数学模型对实验结果进行验证,结果表明在总流量相等的情况下,底吹比例为1∶1,2∶1和3∶1时流动死区占比分别为14.1%,9.1%和9.8%,温度死区占比分别为6.2%,2.6%和0.3%,2∶1差流底吹方式在活跃流场和促进温度均匀化方面具有优势.

约束型活动挡板对滚筒内特定二元颗粒混合过程的影响

为了改善颗粒的混合效果,提出在滚筒内增设自由型活动挡板和约束型挡板的方案,利用自行设计的实验装置探究不同滚筒转速下挡板形状、挡板尺寸、约束绳长度和约束绳弹性对颗粒混合的影响,并根据混合指数指标来判别不同变量条件下不同直径颗粒的混合效果。结果表明:当滚筒转速为30 r/min时,自由型活动挡板与约束型活动挡板均起到促进颗粒混合的作用。改变挡板形状,正方形挡板起到的混合效果最明显。以约束绳的弹性为变量时,非弹性约束绳情况下的颗粒混合效果较好。当转速提高至60 r/min,只有长度为80 mm的十字形约束型活动挡板对滚筒内颗粒混合起到促进作用。

滚筒内颗粒混合过程的实验研究

通过自行设计搭建的滚筒实验平台,以玻璃珠为颗粒材料,探究了不同尺寸颗粒的混合/分离过程,并测量不同操作参数下的滚筒功率消耗.实验结果表明:高填充比时颗粒分离现象更明显,呈现典型的小颗粒被大颗粒包围的现象.在低填充比时,对于尺寸接近的颗粒不同转速下的颗粒分离现象不明显.颗粒粒径差距越大,颗粒分离现象越明显.随着滚筒转速和填充比的逐渐增大,功率消耗逐渐增大,而相比之下功率消耗对粒径比的敏感性比较低.