RH底喷粉精炼过程数值模拟研究

RH真空槽底喷粉精炼将脱硫粉剂直接喷入钢液,冶金反应程度高,终点元素含量稳定,能够完成高品质钢的炉外精炼任务。对RH底喷粉过程进行数值模拟研究,探究底喷粉过程的粉剂行为及对钢液流场的影响规律,优化喷嘴布置方案,旨在推动该技术的工业化应用。研究结果表明,180°喷嘴布置方案(即下降管侧喷吹,简称方案2)的钢液环流量比0°喷嘴布置方案(即上升管侧喷吹,简称方案1)增加1.8 t/min(增量比例为1.4%);方案2的钢包最下端钢液粉剂浓度比方案1高0.2~0.9 kg/m^(3)(增量比例为6.7%~81.8%);方案2条件下,钢包内钢液流动死区的粉剂浓度随喷嘴布置高度的降低而降低。结合粉剂收得率,确定方案2喷嘴布置高度为300 mm,此时粉剂收得率较方案1提升2.59%。

KR搅拌结合底喷粉新型脱硫工艺的数值模拟

通过三维非稳态数学模型对KR机械搅拌结合包底喷粉脱硫工艺进行了研究,对比分析了在机械搅拌作用下,铁水包底喷粉位置对铁水流场和脱硫剂运动行为的影响。结果表明,当脱硫剂从靠近壁面位置(距离铁水包底中心0.8 R)喷入时,相较于从距离铁水包底中心0.4 R和0.6 R处喷入,脱硫剂在底部弱流区停留时间分别增加了100%和50%,运动范围分别增加了200%和80%,有效强化了底部弱流区的脱硫反应。相较于传统的表面连续添粉方式,从底部喷入脱硫剂能有效解决中心强制涡流区脱硫剂在脱硫反应前的团聚问题,降低了约40%的脱硫剂使用量,显著提高了脱硫效率。

狭缝式透气砖底喷粉铁水脱硫的实验研究

为研究狭缝式透气砖底喷粉对铁水脱硫效果的影响,以氮气为载体,通过狭缝式透气砖从底部向装有100 kg铁水的感应炉中喷吹石灰粉。实验结果表明,该工艺操作简单,稳定可靠,脱硫率高,无喷溅现象,铁损少,温降小,无污染,处理周期短,投资省,是比较理想的脱硫新工艺,具有广阔的应用前景。

铁水包顶底喷粉脱硫对比试验研究

通过狭缝式喷粉透气砖底喷吹和常规喷枪顶喷吹两种方式,将电石基粉喷入20 t铁水包中对含镍铁水进行脱硫对比试验.结果表明：在每吨铁脱硫粉剂消耗量为4 kg铁条件下,底喷粉工艺脱硫率为81%~90%,铁水温降为23~36℃;顶喷粉工艺脱硫率为59%~73%,铁水温降为45~70℃.顶、底喷粉处理时间无明显区别,底喷粉处理总时间始终比顶喷粉处理时间短约5 min.底喷吹脱硫工艺具有脱硫效率高、铁水温降小、处理周期短等优点.

钢包底喷粉元件狭缝粗糙壁面对粉气流输送行为影响

针对钢包底喷粉精炼新工艺,研究了底喷粉元件狭缝粗糙壁面对粉气流输送行为影响规律.通过分析颗粒-粗糙壁面的碰撞过程,提出了壁面粗糙角概率分布函数,建立了颗粒历史影响模型,基于欧拉-拉格朗日法,模拟研究了钢包底喷粉元件缝隙内粉气流输送行为,考察了壁面粗糙度对颗粒运动轨迹、颗粒速度分布及颗粒质量浓度分布的影响,预测了近壁面附近颗粒的运动轨迹.结果表明:粗糙壁面增加了颗粒壁面碰撞的频率,导致颗粒输送动能降低,脉动速度增加,并促使粉剂颗粒在底喷粉元件缝隙内均匀分布.

复吹转炉底吹喷粉的物理模拟

建立了底吹喷吹石灰石粉的冷态模型：用水模拟钢水，用浸盐的空心Al2O3模拟石灰石粉，用真空泵油模拟炉渣，研究了复吹转炉底吹喷粉的重要参数粉剂分布和粉剂穿透比．考察了不同底吹布置条件下的粉剂分布，利用图像处理法确定了最佳的底吹布置方式．在最佳底吹布置方式条件下，考察了不同固气比和粉剂粒度对粉剂穿透比的影响；结果表明穿透比随固气比和粉剂粒度的增加而增加，确定了实验条件下最佳固气比为30～40，粉剂粒度为0．212～0．380mm．

钢包底喷粉精炼新工艺技术的开发及应用

针对高效洁净钢生产的实际需求与发展要求,研发了钢包底喷粉精炼新工艺（L-BPI）,对涉及此新工艺的重大理论问题与关键技术开展了深入研究,揭示了钢包底喷粉的钢水渗漏和粉剂堵塞机理,提出了底喷粉元件的设计理论,研制出抗磨损和耐高温侵蚀的喷粉元件,阐明了钢包底喷粉新工艺多相流传输行为及精炼反应动力学行为,突破了超细狭缝元件中粉剂输送的关键工艺技术,开发了钢包底喷粉新型喷吹装置及自动化控制系统,并成功实施了工业应用试验。结果表明,L-BPI新工艺体现了炉外精炼的高效率和低成本,对新一代洁净钢生产流程的发展具有重要意义。

转炉热熔渣中底吹喷粉行为研究

采用数值模拟方法,针对转炉溅渣护炉前向熔渣底吹喷粉过程,研究了粉气比、粒径以及底吹流量对粉剂分布的影响规律。模拟结果表明,熔池中颗粒具有随动特性,基本分布于熔池流场环流区域;粉气比从55 kg/m^3提高到75 kg/m^3,可小幅度提高颗粒在环流区域内的分布范围。颗粒的粒度过大会抑制流场的湍动强度,颗粒1 mm时,影响近渣面层颗粒的均匀分布。底吹流量增加,熔池中横向流增加,环流流速增加,死区变小有利于颗粒均匀分布。

复吹转炉底吹氧气和石灰粉水模拟

为了考察复吹转炉底吹氧气和石灰粉过程中的熔池特性,建立复吹转炉底吹喷石灰粉的水模型,用水模拟铁水,用空心玻璃微珠模拟石灰粉。利用图像处理法研究了底吹氧气和石灰粉时粉剂分布情况及熔池搅拌情况。采用熔池电导率法考察了相同条件下底吹喷粉与不喷粉时的混匀时间。研究结果表明,喷粉能够促进熔池搅拌,且粉剂扩散速度随底吹载气流量增大而增大;未喷粉时,混匀时间随载气流量增大而减小;在相同底吹载气流量条件下,喷粉时熔池的混匀时间明显低于未喷粉时的混匀时间,且在试验范围内,混匀时间在底吹载气流量为2m^3/h(标准态)时出现极小值。

酒钢成功开发120t转炉底吹氧气/石灰粉炼钢工艺

酒钢集团科研团队近日成功开发出转炉底喷粉炼钢新工艺,打破了传统的转炉炼钢工艺模式。同时,酒钢集团也成为国内首家开发使用该技术的钢铁企业。据悉,转炉底喷粉工艺技术长期被日欧钢铁巨头封锁,国内冶金行业技术人员经过多年试验摸索,虽解决了工艺理论的瓶颈问题,但在工业化生产中尚未取得突破。

酒钢成功开发120t转炉底吹氧气/石灰粉炼钢工艺

历经5年多的攻关,酒钢集团科研团队近日成功开发出转炉底喷粉炼钢新工艺,打破了传统的转炉炼钢工艺模式。同时,酒钢集团也成为国内首家开发使用该技术的钢铁企业。转炉底喷粉工艺则可显著扩大粉剂与钢水接触面积,从源头上减少钢中非金属夹杂物含量,大幅降低钢铁料、造渣料和脱氧合金的消耗。