CFD Analysis of Influence of Slag Viscosity on the Splashing Process in an Oxygen Steelmaking Converter

Physical properties of molten slag such as viscosity, density and surface tension have a significant influence on the slag splashing process in an oxygen steelmaking converter. Particularly, viscosity determines the shear forces that rule droplets formation. Besides, stirring of the molten slag bath strongly depends on this property. In this work, the influence of viscosity on the efficiency of slag splashing is explored by means of transient Computational Fluid Dynamics simulations. Several values of viscosity are employed in the computer experiments. In order to quantify the splashing efficiency as function of slag viscosity, an average slag fraction on the converter walls is defined and calculated. CFD results are compared with those of an empirical expression, and at least qualitative agreement is found.

120 t转炉热态渣循环利用工艺研究

唐山中厚板材有限公司为提高转炉热态渣的利用率,对转炉冶炼过程炉渣产生机理进行分析,探索热态渣循环利用的途径。试验全留渣双渣法,即第一炉按原单渣法冶炼出钢和不倒渣溅渣护炉,根据铁水硅含量将数据固化在模型中,保证终点二元碱度控制在3.5~3.8,第二炉加入废钢和铁水进行双渣冶炼,出钢后倒出40%~50%炉渣再溅渣护炉,完成一组正常的冶炼。同时,通过优化副枪自动炼钢模型、增强转炉底吹强度、改造双渣氧枪等措施,保证第一炉碱度控制在3.0以上,实现循环渣造渣方法的自动控制。实施热态渣循环利用后,渣中FeO含量降低2.1%,钢铁料消耗降低4.355 kg/t,稳定了低P高端品种钢的生产工艺,提高命中率22.5%。

活炉底转炉炉衬砖高效拆除的生产实践

针对转炉炉衬砖拆除耗时长严重影响转炉作业效率的问题,利用氧气射流与预留在炉内炉渣中铁元素反应可以快速生成高温、高FeO质量分数炉渣的工艺原理,对洗炉作业过程中氧枪枪位、氧气流量、吹氧时间、浸泡侵蚀时间等工艺参数以及炉衬砖拆除过程进行优化控制,达到了快速、均匀清除炉衬砖表面附着溅渣层和提高炉衬砖拆除效率的效果。与常规拆除方法相比,转炉炉衬砖高效拆除方法的作业效率可提高22.22%~23.33%,为实现转炉高效生产提供保障。

提钒转炉耐材损毁原因及炉衬维护探讨

基于钒渣与钢渣不同性质及物相分析的基础上,提出钒渣的温度、粘度、碱度、CaO及MgO含量与钢渣存在着较大差异,炼钢转炉炉衬维护技术不能完全应用于提钒转炉。分析了提钒转炉炉衬耐材损毁的主要影响因素,提钒转炉的冶炼工艺、冶炼周期、所处的工作环境、形成的炉渣成分及物相组成与炼钢转炉有较大差异,指出提钒转炉炉衬耐材维护应根据其损毁原因及结合钒渣的特性,采用综合砌炉、渣补及改质钒渣后的溅渣护炉技术,可大幅提高提钒转炉炉衬寿命。

120 t复吹转炉炉型稳定控制技术的开发应用

为提高120 t顶底复吹转炉炉型控制的整体稳定性,通过引进炉体测厚仪对转炉炉型进行数字化描述,并根据炉型状态通过研究应用各项炉型控制技术,不仅保障了整个炉役期间的安全稳定生产,且使整个炉役期间碳氧积始终处于稳定状态。

攀钢转炉溅渣护炉的实践与分析

介绍了攀钢在半钢炼钢工艺条件下进行的溅渣护炉实践和所取得的成效 ,对溅渣护炉存在的问题进行了分析。

半钢炼钢条件下的溅渣护炉技术

介绍了攀钢 12 0t转炉溅渣护炉研究中所进行的钒钛钢渣性质、钒钛钢渣成分选择、造渣工艺优化、降低终渣TFe含量。

溅渣护炉提高炼镍转炉寿命的研究与工业实践

基于金川炼镍生产工艺及炉型特点,开发了卧式侧吹转炉溅渣护炉技术。溅渣模式为一个转炉化渣、另一个转炉溅渣,溅渣气源为空气,调渣剂选用轻烧镁球。工业实践表明,溅渣期间,风眼砖损耗速率降低一半,镍转炉大修炉龄由360炉提高至595炉。溅渣前后炉渣分析表明,溅后渣MgO和Fe2O3含量显著增加,渣中镁铁橄榄石和磁铁矿比例增加,炉渣熔化温度及粘度大幅上升,镍转炉合理溅渣渣系为44%FeO-24%Fe2O3-25%SiO2-7%MgO。溅渣后砖衬表面形成的溅渣层由挂渣层和反应层组成,其中挂渣层包括镁铁橄榄石和磁铁矿,反应层为镁铁固溶体和镁铬铝铁尖晶石。

100t转炉溅渣护炉工艺研究

为某厂100t顶吹转炉溅渣护炉提供最佳工艺参数，按照转炉相应比例设计水力模型并试验研究。根据试验结果，优化溅渣护炉工艺参数，相应调整溅渣氮气压力和枪位，提高了溅渣效果，溅渣后炉渣均匀涂覆到炉衬上，溅渣时间缩短到2．5～3min，进一步提高了转炉炉龄，实现24025炉的新记录。

溅渣护炉工艺探讨

从炉渣对炉衬和溅渣层的侵蚀机理入手,提出了兼顾冶金和溅渣双重效果的直接造渣工艺,探讨了终渣碱度、MgO、FeO含量等的调整范围,分析了溅渣操作中枪位、时间等的控制和炉底上涨的原因,以期更好地运用溅渣护炉技术。

含钛高炉渣铁侵蚀炉衬的显微结构分析

对含钛高炉渣、铁显微结构的研究表明 ,攀钢高炉随冶炼强度的提高 ,炉渣组成发生变化 ,渣中TiC ,TiN ,Ti(C ,N)含量减少 ,影响护炉效果 ;含钒钛的铁水中含有TiC ,TiN ,Ti(C ,N) ,对护炉起着很大作用 ,因此钒钛矿护炉不单是含钛渣完成的 ,也有含钒钛铁水的作用。

攀钢转炉溅渣护炉渣系的研究

结合攀钢冶炼的钢种,研究了半钢炼钢钢渣中主要组元对炼钢过程化渣、脱磷、脱硫及钢渣粘度的影响,提出了钢渣碱度(CaO/SiO2)、TFe、MgO含量的控制范围,经工业试验验证,确定了同时满足半钢炼钢及溅渣护炉的钢渣渣系。

转炉炉型控制与应用

转炉炉底的上涨、下降及转炉熔池变形等炉型变化,容易造成不利于冶炼过程控制、降低转炉炉龄和枪龄甚至漏炉事故。通过采用"均衡"砌炉工艺,改进溅渣护炉工艺,控制补炉和生产工艺,强化炉型测量,有效地保证了转炉运行的稳定,转炉补炉时间和耐材消耗大幅度降低,转炉炉龄达到30 000炉以上,降低了炼钢生产成本。

溅渣护炉在炼钢生产中的应用

溅渣护炉作为一项工艺简单、综合经济效益高的新技术 ,正被许多厂家推广、使用。安阳钢铁公司第一炼轧厂结合外厂经验 ,对该技术相关参数进行了多方位探讨 ,为 10 0t顶底复吹转炉溅渣护炉相关提供了依据。

钒钛铁水的转炉炼钢工艺实践

由于水钢铁水[Ti]达到0.12%~0.30%,[V]达到0.15%~0.35%,在100t转炉炼钢过程中出现了前期渣难化、去磷困难、金属喷溅、终点钢水成分命中率低、溅渣护炉困难的问题。通过优化渣料加入方法、枪位和温度的控制、炉渣的成分结构,使转炉冶炼顺行,钢铁料消耗从1091kg/t降到1084kg/t,提高了终点钢水成分命中率,改善了溅渣护炉效果,使转炉炉龄达到25426次以上。

150t转炉炉衬维护实践

结合安钢炼钢厂实践,从转炉炼钢各种因素对炉衬的侵蚀机理入手,提出了完善的日常炉衬维护措施,强化了溅渣护炉的应用技术,加强了炉衬的维护,提高了转炉经济炉龄,为炼钢生产节约了成本创造了更大利益空间。

复吹转炉溅渣护炉水模试验研究

通过水力学模型试验 ,研究了影响复吹转炉溅渣护炉效果的因素 ,研究认为 ,为了取得良好的溅渣护炉效果 ,顶、底吹流量及顶枪枪位应有一良好的配合。马钢50t复吹转炉的最优化工艺参数为 :顶枪气体流量12000N /h ,枪位2000mm,留渣量9% ,底吹气体流量60～120N /h。

MgO对镍转炉溅渣护炉炉渣性能的影响

炼镍转炉溅渣护炉过程渣中MgO含量明显增加,为了研究溅渣体系合理渣型和提高溅渣效果,利用热力学计算和热态试验结合的方法分析了MgO对不同Fe2O3含量炉渣的液相比例、低熔点区比例、熔化温度和粘度等的影响。结果表明:ω(Fe2O3)=3.45%～13.69%时,随着MgO含量增加,炉渣高熔点铁镁橄榄石相比例增加,液相比例(CT)和低熔点区(P<1250)比例下降,熔化温度和粘度上升;ω(Fe2O3)>13.69%时,磁铁矿比例大大增加,熔化温度大幅上升,炉渣粘度略有下降。5.0%的MgO使C1200较大,C1250较小,熔化温度达1369℃,炉渣的粘结性和抗熔损性良好,5%MgO-FeO-Fe2O3-SiO2为溅渣合理渣型。

国外溅渣护炉技术简介

介绍国外溅渣护炉技术的发展近况、护炉方法。

氮气转炉溅渣护炉技术

氮气转炉溅渣护炉技术是一项显著提高转炉炉龄、降低生产成本的先进技术。介绍了溅渣工艺及溅渣技术的关键因素,并着重论述了保证溅渣技术实施的供氮条件。