考虑液位波动的钢包底吹工艺优化实验

为了探究钢包底吹工艺对混匀时间及液位波动的综合影响,以某厂30吨钢包为原型,采用水模实验方法考察底吹气流量及底吹位置对钢包混匀时间、液位波动的影响规律。实验结果表明,随着底吹气孔到中心距离的增加,混匀时间先缩短后增加,混匀时间最短的位置是0.6r,400 L/min时的混匀时间仅为65 s。混匀时间随吹气量的增加而缩短。底吹位置距离钢包壁越近,液位波动越剧烈,对钢包壁的侵蚀越大,底吹位置为0.2 r时,对电极的侵蚀较大。随着底吹流量的增加,三个测量点的波动方差均呈增大趋势,其中在近端及电极位置,波高方差从100L/min到200L/min的增长速率更快,远端位置增长速率比较稳定。综合考虑底吹工艺对混匀时间及液位波动的影响,得出底吹孔位置在0.6r、气量为200L/min时为最佳工艺条件。

钢包精炼炉(LF)钢液流动的数学物理模拟与优化

应用相似原理和流体力学理论,利用电导率法和PHOENICS平台对钢包精炼炉(上、下口直径分别为2 310 mm和1 984 mm,内腔高2 620 mm,透气砖直径104 mm)钢液流动状态进行了水模拟和数学模拟,由实验和计算结果得出,离钢包底中心520 mm的2#底吹位置比离中心354 mm的1#位置获得的流场和均匀时间更合理,在≤300 L/min时,随吹气量增大,混匀时间减少,但>300 L/min时,继续增大吹气量,混匀时间不再变化。40 t BOF-LF-CC生产结果表明,采用优化工艺后,钢中全氧量降低2×10-6,达到15.2×10-6,钢中夹杂物也显著减少。

钢包吹氩与包衬耐火材料对钢中夹杂物的影响

通过非水溶液电解、扫描电镜、图像仪等手段,研究钢包吹氩与耐火材料对钢中夹杂物的影响。找出了夹杂物数量、尺寸、组成、分布和类型在不同工序中的变化规律,提出了改善钢的洁净度的建议。

唐钢薄板连铸用钢底吹氩工艺优化

针对唐钢底吹氩钢水成分控制精准度差及透气效果不佳的现状,通过安装智能气体流量控制仪实现了氩气流量精确控制,通过提高透气砖质量并加强钢包周转管理,透气率明显升高。经过底吹氩工艺优化,使钢水成分和温度更加均匀,降低了钢中的夹杂物,提高了钢的质量。

120 t复吹转炉吹氧后氩气搅拌工艺的冶金效果

转炉后吹氩气搅拌工艺可以更进一步促进钢液中的碳氧反应,有效降低转炉冶炼终点的钢液氧含量。通过对120 t复吹转炉的后吹氩气搅拌工艺的工业试验结果表明,后吹氩气搅拌可降低转炉终点碳氧积,底吹流量800 m^3/h的氩气搅拌5 min后,[O]从吹氩前的897×10^(-6),降至400×10^(-6);(FeO)从18.5%降至13.7%,平均[S]从0.009%降至0.005%,平均[P]从0.008%降至0.006%;搅拌3～6 min钢液平均温度降低10～20℃。

深侧吹氩氧精炼炉熔池流动状态的数学模拟分析

针对氩氧侧吹冶炼中碳锰铁技术,借助模拟仿真技术,采用CFD工程分析软件CFX,对精炼炉熔池流动状态进行了三维数值计算仿真分析,经过对熔池的液体流动场、气体流动场和搅拌效率的研究,结果表明流场合理,搅拌良好,能为冶炼提供良好的动力学条件。

260t复吹转炉底吹氮氩切换对终点氮含量的影响

在260 t顶底复吹转炉上对吹氧过程中的底吹模式进行了氮氩切换试验研究,并根据钢液脱氮和吸氮理论对试验结果进行了说明。试验结果表明,吹氧70%以内进行底吹氮氩切换对终点钢水氮含量没有影响;吹氧85%时进行底吹氮氩切换,氮气流量不大于16 m3/min时,对终点钢水氮含量影响不大;当氮气流量大于20 m3/min时,终点钢水氮含量增幅较大,超过50%;氮氩切换时间点及氮气流量应根据钢种而定。

氩气流量对100t底吹钢包内渣眼形成影响的数值模拟

通过建立的氩气底吹钢包三维非稳态三相流动数学模型以及Fluent软件和Simple算法研究了钢包精炼底吹氩过程保护渣的流动特性,并分析了喷嘴直径0.1 m时200-3 500 L/min喷气量对渣眼尺寸、渣层运行的影响。结果表明,随喷气量增大渣眼增大,当氩气流量为400-2000 L/min时渣眼大小和钢包内流场分布较合理,有利于精炼;随渣层厚度增加,渣眼减小,但渣厚超过200 mm时,渣层厚度的增加对渣眼大小影响不显著。

整体定向狭缝式透气砖在50tLF精炼炉上的应用

研制开发了整体定向狭缝式透气砖，该砖具有寿命高、重复吹成率高、安全可靠等优点。

底吹氩钢包渣金行为水模实验研究

以某厂30吨钢包为原型,采用水模拟实验研究钢包底吹氩卷渣、渣层裸露、卷渣频率等渣金相互作用规律。制作1∶4有机玻璃模型,讨论吹气流量及渣层厚度对渣金行为的影响。实验结果表明,底吹气流量越大造成的卷渣情况越严重,卷渣深度越大,在底吹流量180 L/min时卷渣深度最大可达43 mm。渣层裸露面积随渣层厚度增加而减小,随吹气流量的增加而增加。相同流量时,渣层厚度为30 mm时卷入渣在钢液中的停留时间最长,为1.7 s;相同渣层厚度时,停留时间随吹气流量增大而增加。卷渣频率随渣层厚度或吹气流量的增加而增加,呈现渣层越厚、流量越大越易卷渣的趋势。

广钢提高转炉材合格率的措施与分析

本文论述广钢采用钢包底吹氩等技改措施,提高转炉厂连铸坯合格率,进一步保证下工序转炉成品材的力学、弯曲性能符合标准的要求,切实提高顾客的满意度。

低碳低硅铝镇静钢中间包头炉堵水口分析与处理

分析120 t转炉冶炼低碳低硅铝镇静钢SPHC中间包头炉钢水黏堵水口的原因。介绍成分控制、造渣控制、喂线量控制、在线吹氩及电极升温控制等方面的改进与优化,总结实施后的效果。

100t LF精炼炉底吹氩钢液混合效果模拟

以南京钢铁厂100 t圆筒形钢包炉为原型,根据相似原理建立水模拟系统,分别测定不同吹气位置和不同吹气量下钢包的搅拌效果,确定最佳参数,并与数值模拟结果比较.结果表明,原型单双吹工艺搅拌效果都较理想,双吹工艺(透气砖位于底部0.57R处,双孔夹角为84°)效率更高,最佳底吹气量为350 L/min.优化后钢包脱硫率提高了18.75%,钢包寿命延长了29.4%.

偏心底吹氩钢包三维流场的特性

模拟研究了偏心底吹氩钢包内钢液流场,并分析了该流场的主要特点。结果表明在偏心底吹氩钢包中,钢液形成一个三维流动体系,纵向形成了以沿气液均相区、钢液表面、包壁、包底为轨迹的大循环流场,横向形成了以喷嘴所在直径为轴的一个对称循环流场。在吹气量一定的情况下,底吹喷嘴位置对流场有较大影响。

偏心底吹氩钢锭流场及混合特性数值模拟

针对钢锭模内钢液流场及混匀特性,提出钢锭偏心底吹工艺,以某厂40 t钢锭为研究对象,采用Fluent软件研究了底吹流量、底吹位置对锭模内钢液流场及混合特性的影响规律。结果表明,偏心底吹氩钢锭内形成非对称循环流,气-液两相流在到达冒口区之前,两相区在径向不断扩大;其到达冒口区后,两相区变小。当底吹气量(氩气流量)小于40 L/min时,锭模内尚未形成明显的完整循环流;当气量增至60 L/min时,锭模内才形成完整循环流。整体上,混匀时间随气量增加呈减小趋势,但存在一个最佳混匀气量;随着底吹位置距锭底中心距离增加,混匀时间呈减小趋势。根据本研究,最佳的混匀底吹位置为距锭底中心1/2半径处。

底吹氩VD钢包炉流场优化的数值模拟研究

以某钢厂150 t VD钢包炉为研究对象,采用商业软件Ansys-Fluent,建立钢包底吹氩气模型,结合正交设计方法,模拟了不同钢液量,两个吹氩口不同吹氩量工艺条件下钢包内流场和流速变化,同时考虑了静置10 min后钢包炉内钢液流动情况。所有试验均监测钢包下部同一位置的速度大小,通过正交设计方法选择最优的生产方案。研究结果表明:钢包内钢液量和底吹氩气量在小范围内变动对钢包内钢液流场和流速影响不大,且钢液量和氩气口吹氩量对静置10 min后钢液内流场流速的影响可以忽略不计。吹氩量过大会导致渣眼开度较大引起卷渣和吸气现象,吹气量过小钢液流速较低则导致形成稳定循环流场所需时间较长。最终通过对比分析得出在钢液高度选用3590 mm,1#和2#氩气口流量均采用0.9 m^(3)/h时钢包炉内综合流动效果较好,减少了钢水受污染程度,提高了生产效率。