不同钢包底吹氩模式对钢液精炼效果的影响

以180 t双孔底吹氩钢包为研究对象,对6种钢包底吹氩模式进行数值模拟,并结合现场试验与当前采用的吹氩模式进行对比。研究发现:(1)钢液的混匀时间随吹氩量的增加而减少,吹氩量一定时,差流量吹氩模式对钢液的搅拌强于等流量吹氩模式。(2)不同的钢包底吹氩模式,渣眼形成的位置不同,渣眼面积也不同。总流量一定时,差流量吹氩模式钢液面最大流速大于等流量吹氩模式,易发生钢液卷渣。(3)差流量吹氩模式渣线处渣层厚度的波动大于等流量吹氩模式,且流量差值越大,波动越剧烈。(4)差流量吹氩模式通过“强-弱”流股的配合,进一步强化了钢包底吹氩的钢液精炼效果。工业试验表明,采取等流量吹氩模式(500 L/min—500 L/min),钢中的较大夹杂物的数目明显多于差流量吹氩模式(400 L/min—600 L/min)。

转炉氧枪射流融合距离的数值研究及工业应用

融合距离是研究多股射流特性的一个重要指标,不仅可以直接反应射流的偏移程度、射流刚性,也可以体现对熔池的搅拌程度。本研究在前人工作的基础上修正了融合距离的计算方法,通过CFD数轴模拟对修正后的融合距离进行了重新计算,确定了260 t转炉用氧枪在不同喷嘴倾角下的融合距离。结果发现:氧枪喷头夹角越大,射流融合距离越大。将融合距离与现场冶炼经验相结合,确定了喷孔夹角为16°的氧枪为最优方案,对应实际吹炼过程的化渣枪位为2.78 m。研究内容对现场吹炼化渣枪位的指导具有实际意义。

10B21冷镦钢BOF-LF过程钢渣渣化行为研究

在钢铁长流程冶炼过程中,各环节稳定高质量生产都离不开炉渣的重要作用,流程性成渣过程的深入研究对强冶降本、提质增效和资源回用影响显著。本文以10B21冷镦钢生产为背景,研究钢渣在BOF-LF过程的渣化行为。结果表明,经过BOF-LF过程,从化学成分角度,钢渣的二元碱度(CaO/SiO_(2))陡升,而三元碱度(CaO/(SiO_(2)+Al_(2)O_(3)))和全碱度([(CaO)+(MgO)+(MnO)+(FeO)]/[(SiO_(2))+(Al_(2)O_(3))+(P_(2) O_(5))])均呈现下降趋势。从矿物组成分析,转炉渣的主要矿相为CaO、Ca_(2)SiO_(4)、(Mg,Fe)O、Ca_(2)Fe_(2)O_(5)、Ca 2(Al,Fe)_(2)O_(5),而精炼渣的矿物组成主要为CaO、Ca_(6)Al_(7)O_(16)、Ca_(2)SiO_(4)、FeB。从显微组织形貌分析,观察到转炉渣样以板条状、珊瑚状形貌的硅酸二钙为主体矿相,其余各矿相在渣中无序分布。在精炼渣中,可观察到含玻璃化分层结构,生成的硅酸二钙和钙铝酸盐呈现聚集性分布。结合熔渣结构的理论计算,钢渣的NBO/T值由转炉渣的8.34下降到精炼渣的2.93,解离程度呈现下降趋势。

含硼冷镦钢10B21热变形过程中的静态再结晶行为

在Gleeble-1500热模拟机上对10B21冷镦钢进行单道次压缩试验,研究了变形温度(950、1000℃)、变形速率(0.1、1、10 s-1)、预应变(0.10、0.15、0.20)、初始晶粒尺寸和间隙时间对10B21冷镦钢静态再结晶行为的影响。对不同变形条件下的奥氏体晶粒进行观察,并构建了10B21冷镦钢静态再结晶动力学模型及晶粒尺寸模型。结果表明,静态再结晶体积分数与变形温度、变形速率、预应变、间隙时间呈正相关;静态再结晶晶粒尺寸与变形温度、初始晶粒尺寸呈正相关,与变形速率、预应变呈负相关。通过计算获得10B21冷镦钢静态再结晶激活能为221036 J/mol,晶粒尺寸模型试验值与计算值的相关系数R^(2)=0.99,该模型预测值准确率较高。

基于绿色钢铁的转炉炼钢工艺设计及生产

“碳达峰”和“碳中和”目标的提出,使得绿色钢铁的概念受到广泛关注。绿色钢铁不仅是指钢铁企业的排放指标优良、环境优美,更是要打造工艺优化、设备优化、流程优化的铁素流、能量流和信息流“三流归集”的低碳、低成本的生产线,实现企业从设计、建造、生产到淘汰的全寿命成本最低的目标。当前以降低生产排放,合理循环利用为主要目的的长流程生产工艺,以副枪+动态控制的自动炼钢,集成废钢预热、一罐到底、钢包加盖、合金烘烤、下渣检测、滑板挡渣、余热回收利用、干式一次除尘+二、三次除尘+散点除尘、钢渣综合利用等设备和技术,在已投产的项目取得了良好的效果,且仍在持续改进和提高。此外,在进行平面设计和工艺设计时,应充分利用场地天然地势高差,重视降低生产运行成本。同时,生产企业还应培养建立绿色钢铁生产的专业化人才队伍,注重从生产管理入手,规范信息管理,优化生产调度和工序衔接,提高全流程的物质转化与能量转换效率。建立着眼于从原料到成品的全流程的物质流、能量流和信息流的管理,实现以产品质量定原料的“定制化”生产模式。以打造全寿命成本最低的钢铁企业为目标,开发涵盖工厂设计、建造和生产运行的全寿命智能管理软件,管控全寿命周期内的各阶段成本,从而实现真正意义上的绿色钢铁生产。