转炉高锰铁水炼钢工艺研究

为了解转炉高锰铁水炼钢情况,对涟钢210 t转炉42炉吹炼终点钢水进行了取样、测温,根据所得到数据计算了锰氧化反应热力学参数(K′Mn,γ(MnO),L Mn)及炉渣碱度、氧化铁、钢水温度对锰氧化热力学参数的影响。对于吹炼终点钢水与炉渣反应的平衡值及反应偏离平衡状况进行了计算。利用回归分析方法,给出了终点钢中含锰量与转炉吹炼工艺参数关系。吹炼终点渣中平均w(TFe)=20.0%,终点钢中平均w(Mn)=0.147%。终渣平均w(MnO)=6.28%,较正常含锰铁水炼钢终渣高,增加了炉渣流动性,有利于化渣。锰的收得率较低(平均23%),与转炉炼钢铁水硅含量高、渣量大有关。

转炉炼钢几个关键技术的研究进展

转炉炼钢作为世界上冶炼高品质钢的主要炼钢方法,其技术的进步与发展对钢铁行业节能减排、降本增效具有巨大的推动作用。介绍了我国转炉炼钢几个关键技术的研究及进展。通过从理论分析和实践探索两个方面研究了废钢的熔化行为,揭示了废钢熔化机理;分析和总结了喷吹方式、底吹工艺等对转炉熔池流动特性的研究;从冶金机理和数据模型两个方面介绍了转炉终点控制技术的发展现状和展望;最后从整体优化冶金流程角度出发,从数学建模到平台仿真介绍了炼钢-精炼-连铸一体化技术进展以及存在问题。转炉智能化发展需要更多的设备、方法和技术的支撑,转炉智能化炼钢是涉及冶金、自动化、计算机等多学科的综合实践应用案例。

顶底复吹转炉冶炼双相不锈钢的试验研究

通过500 kg多功能顶底复吹转炉吹炼铁水,进行双相不锈钢冶炼试验。采取钢水脱磷、降碳保铬、钢水深脱硫以及钢水增氮的方法,得到在碳质量分数降到2.0%时,钢水温度控制在1360~1440℃,炉渣的碱度控制在1.4~1.8,炉渣中FeO质量分数控制在15%~20%,钢水中的磷质量分数可以脱除75%以上;在钢水降碳保铬过程中,钢水温度始终控制在1660℃以上,同时随着碳含量降低,逐渐降低氧气比例,增加氩气比例,减少铬元素的氧化;合金化后继续对炉渣进行还原,碱度控制在2.0左右,钢水温度控制在1550~1600℃,渣中的FeO和MnO质量分数之和控制在1%以下,钢水中的硫质量分数可以由0.0040%降低到0.0010%;顶底复吹转炉冶炼双相不锈钢奥氏体和铁素体的占比在49%~51%,钢板的冲击性能远高于标准值180 J,性能满足用户的要求。

150t底吹钢包渣钢卷混行为模拟

以某钢厂150 t底吹钢包为原型,建立了相似比为1∶4.7的物理模型和三维非稳态数学模型,理论分析了不同底吹流量和底吹位置下的渣钢卷混过程,得到了描述卷渣的临界速度和临界液滴直径。物理模拟试验结果表明:氩气流量大小对双孔底吹钢包精炼中卷渣的形成具有决定性作用,双孔位置为0.45 R时,底吹流量应控制在550 L/min以下;双孔位置为0.60 R时,底吹流量应控制在450 L/min以下。在试验基础上,推导了界面流速与临界气体流量之间的关系。在实际过程中,软吹氩时,界面张力为0.12~1.2 N/m时,建议双孔底吹流量为70~500 L/min。

转炉炼钢中氧气吹炼技术研究

氧气吹炼技术的应用推动了冶炼业的高效快速发展,提高了钢材质量、生产效率和环保性能。为实现氧气吹炼技术的广泛应用,深入研究了氧气吹炼技术在转炉炼钢中的作用、理论基础、关键参数与控制策略、工业应用及效果分析,并探讨了该技术对钢铁工业的重要性和应用前景。

有色金属企业VOCs废气处理技术要点及优化路径

自然界中有色金属矿主要以硫化物状态存在,在冶炼过程中,均会产生大量的挥发性有机物(VOCs),污染大气环境。为进一步提高有色金属企业VOCs废气处理技术水平,提高废气处理效率,本文阐述了有色金属企业VOCs废气处理技术要点,并针对性提出优化路径,旨在为VOCs废气高效处理提供借鉴参考。

210t转炉双马赫数氧枪超音速射流特性模拟与应用

针对某厂210 t转炉吹炼过程存在的氧枪喷头寿命低、喷溅严重、吹炼时间长、终点过氧化等问题,提出一种具备双马赫数的5孔拉瓦尔氧枪喷头优化设计方案,并通过建立计算流体动力学模型(CFD)对不同设计参数的氧枪喷头的超音速射流特性进行研究。基于氧枪喷头超音速射流速度、动压以及湍动能分布规律数值模拟结果,综合考虑转炉熔池搅拌控制要求,最终确定采用“中心拉瓦尔管Ma=2.0外围拉瓦尔管Ma=1.8、偏转角12°”设计方案。优选的双马赫数氧枪喷头在210 t转炉应用后,喷头寿命较传统单马赫数喷头提高10.42%,纯吹炼时间缩短10.87%,终点钢水O质量分数降低9.56%,终点炉渣TFe质量分数降低20.21%。

复吹转炉最佳成渣路线的探讨

复吹转炉冶炼过程中不同的成渣路线直接影响着冶炼操作的稳定性、终点的命中率和炉衬的寿命。为此从炉渣碱度和炉渣氧化性两个方面讨论了复吹转炉冶炼低磷铁水和磷含量较高的铁水的成渣路线。结果表明,由于冶炼操作参数的不同,冶炼磷含量较高铁水的炉渣中的∑FeO含量和炉渣碱度比冶炼低磷铁水时高得多,并在此基础上提出了复吹转炉冶炼过程中的最佳成渣路线。

LBE转炉优化吹炼工艺参数的水模实验研究

根据相似原理 ,采用水模实验方法 ,以优化LBE转炉吹炼工艺为目的 ,研究了影响熔池搅拌的各工艺参数 ,主要包括顶枪枪位、底吹位置布置方案、底吹气体流量。

基于传递函数的GIS特高频传感器性能对比评价方法

在现有的基于等效脉冲的灵敏度现场校验方法中,难以获取标准化的局部放电等效脉冲,且无法使用一致的脉冲注入方式,从而不能量化评价GIS特高频传感器的性能及其布置方式的合理性。为此,提出基于传递函数的GIS特高频传感器性能对比评价方法。通过测量安装在GIS设备上的相邻两特高频传感器之间的传递函数来评价传感器及其布局方案的合理性。利用此方法,对安装在550 k V GIS设备上的内置式传感器进行了现场校验,发现了传感器失效、布局不合理等问题。该方法对于校验特高频传感器的有效性和布局合理性具有明显的效果,对于保证GIS局部放电检测有效性具有非常重要的意义。

120 t转炉顶吹CO_(2)冶炼工艺研究与应用

基于CO_(2)参与炼钢反应的热力学和动力学研究基础,开展了120 t转炉顶吹CO_(2)的工业应用,分析了转炉顶吹混掺不同比例CO_(2)对冶炼终点钢水P含量、碳氧积、钢渣FeO含量、转炉煤气和粗灰总量的影响。本研究共使用3种不同混气模式开展工业试验,其CO_(2)喷吹总量分别为98、203、290 m^(3)。工业试验结果表明,转炉冶炼过程中CO_(2)顶吹总量由98 m^(3)逐渐提高到290 m^(3),转炉终点钢水碳氧积、炉渣FeO含量和粗灰产量呈降低趋势,煤气回收量呈升高趋势,而脱磷率和煤气CO浓度变化趋势为先升高后降低。CO_(2)喷吹总量影响冶炼指标,当顶吹CO_(2)总量为290 m^(3)时,碳氧积降低1.15×10^(-4)、炉渣FeO质量分数降低3.03%,煤气量增加2.73 m^(3)/t、粗灰总量减少55.1 kg;当顶吹CO_(2)总量为203 m^(3)时,脱磷率提高2.89%、煤气中CO浓度提高2.43%。

120吨复吹转炉双流道氧枪(半模)实验研究

用微机控制的多点压力快速扫描阀测量系统对攀钢120t 复吹转炉双流道氧枪喷头进行了半模实验研究,从获得的复射流速度、压力分布及等速度剖面等方面讨论了对冶金过程的影响,为双流道氧枪的设计和操作提供了理论依据。

基于随机搜索算法和AdaBoost模型预测LF精炼过程脱硫率

脱硫是LF精炼过程的主要任务之一.为达到稳定脱硫率的目的,利用AdaBoost模型对某钢铁厂LF精炼过程的实际生产数据进行建模,通过对比网格搜索算法、随机搜索算法及贝叶斯优化算法对AdaBoost模型超参数的优化效果和优化时间的影响,讨论了实际应用中AdaBoost模型的超参数优化方案.此外,根据实验对比结果及实际应用情况,确定了基于随机搜索算法和AdaBoost模型的LF精炼过程脱硫率预测模型.结果表明:该模型可以实现脱硫率误差在±0.07,±0.06和±0.05时,准确度分别为95.3%,93.0%和86.0%.

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对纯顶吹过程的应用及结果

应用提出的侧顶复吹AOD熔池内钢液流动三维数学模型的纯顶吹分量,对纯顶吹下120tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内液体的流动分别作了模拟和估计.结果表明,该模型的顶吹分量可相当好地模拟纯顶吹AOD熔池内液体的流动.在顶吹气流作用下,熔池内形成两个非轴对称的主回流,其涡心位于液面中心凹坑两边熔池上部近壁区.在纯顶吹条件下,液体流速和湍动能仅在凹陷面附近、熔池表层、上部近壁区和轴线周围较高,在熔池其余部位都较低.在相近或相同的吹气量下,纯顶吹下液体的流速和湍动能都远小于纯侧吹下的相应值.

转炉出钢渣洗脱硫的理论研究与工业试验

对转炉出钢渣洗脱硫进行了理论分析和工业试验。结果表明:除温度外,转炉出钢渣洗脱硫的热力学和动力学条件均优于炉内脱硫。在顶渣流动性良好的前提下,提高碱度和降低渣中w(FeO+MnO)有利于脱硫。预熔型脱硫剂的脱硫效果优于机械混合型脱硫剂,其平均脱硫率达到51%。

转炉双联法炼钢工艺的新进展

介绍了转炉双联法冶炼新工艺的技术现状及JFE、住友、新日铁、神户制钢和宝钢等国内外厂家各自开发的转炉脱磷工艺及其生产实绩。转炉双联法脱磷比传统方法工序简化,转炉内自由空间大,反应动力学条件优越,生产成本较低,通常铁水磷含量可脱至0.010%。双联法适于大批量、经济地生产纯净钢。

顶底侧吹转炉熔池搅拌混匀物理模拟

在实验室建立顶底侧吹转炉吹炼物理模型,实验研究了顶底侧吹工艺参数对顶底侧吹转炉熔池搅拌混匀的影响.结果表明,侧吹气体流量对熔池混匀时间有重要的影响,存在一个临界侧吹气体流量,在低于临界侧吹气体流量范围,随侧吹气体流量增加,熔池的水平搅拌作用逐渐增强,熔池的混匀时间随之下降,侧吹气体达到一定的侧吹气量临界值后,熔池混匀时间显著降低,进一步提高侧吹气量,熔池混匀时间不再有大的变化.应在保证足够的侧吹气体流量的前提下,尽量采用适当小断面的侧吹枪.合适的底吹供气强度有助于顶底侧吹转炉熔池搅拌混匀。

转炉渣洗脱硫工艺在SPA-H钢种的应用研究

针对SPA-H钢种磷含量要求高的特点,基于热力学和动力学理论分析,试验确定了转炉渣洗脱硫工艺的白灰加入量、Als含量及吹氩制度,采用该工艺后实现了渣洗脱硫约0.022%,降低生产成本0.41元/t钢。

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对纯侧吹过程的应用及结果

应用提出的侧顶复吹AOD熔池内钢液流动三维数学模型的纯侧吹分量,对纯侧吹下120tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内流体的流动分别作了模拟和估计,考察了侧枪数和枪位的影响.结果显示,该分量可相当可靠地模拟纯侧吹AOD熔池内液体的流动.在与多股气流的相互作用下,整个熔池液体处于活泼的搅拌和循环运动状态,无明显的死区.侧枪数和枪位的变化未改变熔池内气体搅拌和液体流动的基本特征,也不会改变熔池内液相湍动能和含气率的分布规律,但在给定的侧枪数和侧吹气量或给定的枪位和侧吹气量下,枪位或枪数的变化会使之局部改变.与7枪18o或22.5o及6枪22.5o下的情况相比,采用6枪27o可获得更均匀的液体流场及湍动能和含气率分布.

氧气转炉出钢脱硫-LF精炼生产超低硫钢的工艺

因210tBOF冶炼终点NVA32(%:0.12～0.18C、1.30～1.60Mn)钢中硫含量由0.005%升高至0.020%,通过BOF出钢过程加入1000kg二元合成渣CaO-CaF2、200kg铝粒,并加入硅锰和硅铝钡合金,可使钢中硫含量降低0.007%～0.008%,脱硫率达30%。在LF精炼时,通过进一步加入合成渣800kg,600～900L/min吹氩,加热后喂600m硅钙线,30～45L/min吹氩10min,终渣碱度R=4.5～5.5,钢中硫含量进一步降低至0.001%～0.002%。