底吹气中间包内流动与夹杂物控制

以宝钢集团梅山钢厂1台连铸中间包为原型,采用水模型的方法对底吹气中间包内的流动和夹杂物控制进行研究。结果表明,采用自行设计的装置进行底吹气,能够在中间包内形成均匀、稳定而又细小的气泡;底吹气能够在中间包内形成微气泡形式的“气幕挡墙,”“气幕挡墙”的形成能有效地破坏中间包内"层流"结构的流动形式,避免形成短路流动,提高平均停留时间,缩小死区体积分率;在吹气位置的选择上,采用中部位置(B2)进行吹气,效果较好;采用底吹气的方式可以实现对中间包内流动的控制,且不需要大的气体流量;底吹气有利于中间包内夹杂物的去除。

等离子加热六流连铸中间包底吹气过程数值模拟优化研究

针对宝钢六流连铸中间包等离子加热区域温度积聚严重的现象,提出了底吹气的解决方法。采用自编程序,在流动与传热耦合计算的基础上,对底吹气参数进行了仿真模拟研究。结果表明,无底吹气时,加热区域上部高温钢液不能很好地混匀并向两侧传输,而采用底吹气方式时,加热区域钢液温度比较均匀,两侧温度分布情况也有所改善。现场试验对比表明,采用优化后的底吹气方式,对夹杂物分布、增氮量、流间温差没有影响,且能明显改善中间包包盖的熔蚀问题。

底吹气量对中间包钢液流动影响的数值物理模拟

利用水模型和Fluent软件对某厂两流板坯连铸中间包底吹气进行数值物理模拟,研究吹气量对中间包流场的影响。研究得出,不出现卷渣的临界吹气量为0.10 m3/h,此时中间包液面的最大流速达0.45 m/s。未吹气中间包液面的最大流速为0.24 m/s,吹气显著延长钢水在中间包内的峰值时间,但滞止时间和平均停留时间无明显延长。

底吹气中间包内钢液流动混合特性

为改善连铸板坯质量,通过水力学模拟研究了底吹气中间包内钢液的流动和混合特性.物理模拟结果表明,底吹气可以显著改善中间包内钢水流动特性,延长钢水在中间包内的停留时间,提高中间包内钢水的混合程度,减少死区体积,有利于夹杂物去除.吹气量为0.25m^3/h时,可以得到最佳的底吹气效果.

34t中间包底吹气水模型实验

以钢厂34 t板坯连铸中间包为研究对象,依据几何相似原理,建立1：3的水力学实验模型,按照L_（6）（4~5）正交表进行试验。结果表明,四因素的主次关系依次是气盒与堰间距、堰深、吹气量、堰与长水口间距;在最佳参数为吹气量450 L/h、堰深110 mm、气盒与堰间距235 mm和堰与长水口间距195 mm时,平均停留时间达到360 s,死区体积比例降低到11.47%,活塞区体积比例提高到21.95%,综合评分达到100.48。

底吹气中间包内钢液流动及夹杂物去除模拟研究

通过40 t中间包的1:3水模型实验,对小方坯连铸6流中间包内钢液的流场进行了测定,研究了5种不同底吹气方案对中间包内钢液流动特性和夹杂物去除的影响。结果表明,在注流区吹气能延长钢水在中间包内的停留时间,减弱湍流强度,同时注流区内吹气可将气泡击碎成弥散小气泡促进了夹杂物上浮,夹杂物去除效果最佳。在近流与中流水口之间吹气,可改善各流的流动特性,中间包内的流动状况最佳,但近流处夹杂物去除效果略差。在中流和远流水口之间吹气,流场改善效果不理想。

电弧炉底吹气搅拌工艺试验研究

通过底吹气搅拌这项新工艺 ,来取代原 5吨电弧炉冶炼不锈钢、模具钢进行人工搅拌钢液工艺的试验 ,使铬的收得率、冶炼时间和冶炼电耗、钢中气体含量、透气砖使用寿命、操作条件经济效益等各方面均得到了较为满意的效果 ,从而肯定了新工艺的价值。本文还较为详细地介绍了底吹气搅拌工艺系统 ,使用条件。

电弧炉炉底吹气搅拌冷模拟研究

针对２５ｔ电弧炉底吹气搅拌工艺，通过冷模拟分别研究了搅拌功率对缩短钢液混匀时间，加快废钢熔化和增强渣—钢界面传质的影响，并得出了相应的规律。研究结果为实际工业性生产提供了理论依据。

底吹钢包气液两相流结构的研究

本文采用自制的双触点电导探针微机采样系统和激光颗粒动态分析仪及激光多普勒测速仪对底吹气液两相流中含气率、气泡速度、液体速度以及两相区几何结构参数进行了系统地实验研究。

底吹氩钢包内三维流场的数值模拟

利用商业Phoenics软件对某钢厂230 t钢包底吹氩精炼钢包内钢液的流场进行数值模拟计算,并从流场分布和湍动能分布等角度分析了不同喷嘴布置和不同吹气量对钢包内钢液混匀效果的影响。结果表明,底吹氩钢包内透气元件采用0.6R-β布置可避免钢液对包壁所造成的严重冲刷,且有利于减少钢包内钢液的混匀时间,从而获得较为理想的搅拌效果。

六流连铸中间包等离子加热过程的数值模拟

在流动与传热耦合计算的基础上，对宝山钢铁股份有限公司六流连铸中间包等离子加热区域底部吹气与来吹气情况下等离子加热模拟结果进行了分析．结果表明，在未吹气情况下，加热区域上部钢液温度很高，对中间包耐火材料（尤其对包盖的耐火材料）影响很大．采用底吹气时此问题可基本得到解决．

超声波钢包精炼均混时间研究

研究应用超声波辅助传统钢包精炼工艺中的底吹气来搅拌钢液,探讨超声波应用于钢包精炼改善动力学条件并提高精炼效果的可行性。设计频率为20 k Hz、功率2 000 W可调超声波发生器,以某钢厂180 t钢包为原型,进行超声波改善钢包水模搅拌效果的水力学模型实验。结果表明,在吹气量恒定条件下,随超声波功率800 W到2 000 W变化过程,均混时间随超声波功率增大而缩短,在1 800 W左右达到最低值,1 800 W后均混时间开始增加;随气体流量的增加,均混时间缩短;单独超声波最短均混时间为35s;由于超声与底吹气体的相互干扰作用,单独超声作用效果优于与底吹气联合作用。

钢包水模型比例对混匀时间测量误差的影响

为了研究钢包水模型比例对混匀时间的影响,采用几何相似比分别为1/4.5、1/7.4、1/10、1/17.3的有机玻璃水模型进行了物理模拟试验。使用电导率仪测量了钢包模型内流体在不同条件下的混匀时间,结果表明,模型比例对搅拌功率与混匀时间的拟合曲线的指数n值有影响。随着模型比例的增加,n值的绝对值逐渐减小,其中,模型比例小于1/7.4时,n值变化较大,n值的拟合直线斜率为-3.97;当模型比例大于1/7.4时n值变化不大,n值的拟合直线斜率为-0.19。同时,对于中心吹气和偏心吹气,n值的变化范围也不相同,当中心吹气时,n值的变化范围为0.25~0.75;偏心吹气时,n的变化范围为0.30~0.60。