复吹转炉最佳底枪布置及有关参数的研究

复吹转炉采用的底枪支数及其布置对吹炼效果有明显影响;对目前供气参数条件下的150t 复吹转炉来说,四底枪效果较好;复吹顶枪氧流对熔池波动有抑制作用,熔池波动主要是由底气造成,产生熔池波动的临界气量是随底枪数增多而增大;采用中-小-大的底部供气模式较为合适;为取得稳定和最佳的复吹效果,顶底供气应有一个最佳配合.

复吹提钒转炉熔池形状与底枪布置方式

根据相似原理采用修正Froude准数相等,对承德150t提钒转炉进行物理模拟,选取相似比为1∶6。通过研究确定了纯顶吹状态下熔池冲击面积和穿透深度的变化规律,并得出冲击直径与穿透深度比值为3.1时混匀效果最佳。对底枪布置研究确立了底枪支数和布置方式对熔池混匀的影响,此试验中8支底枪非对称布置熔池混匀时间最短,平均混匀时间为38.6s。

100t复吹转炉底枪位置的设计与应用

基于水模拟实验优化后的6种底枪布置方案(对称布置A1,A2,A3和A4,以及非对称布置B1和B2),利用FLUENT软件对转炉熔池流场进行了三相流模拟,对底枪位置进一步优化,以确定最佳底吹方案。模拟结果表明,方案A2和B2的转炉熔池搅拌效果明显优于其他底枪布置方案;但由于前者的侵蚀面积小于后者,且熔池平均速度大于后者,确定采用A2底枪布置方式。工业试验表明,平均冶炼时间为14.8 min,终点含碳量满足钢种需求,脱磷率达96%以上,设计方案为转炉冶炼提供了良好的动力学条件。

底枪支数和布置对复吹转炉熔池混匀的影响

在200 t复吹转炉的1∶12缩小模型进行了物理模拟试验,研究了4~12支底枪不同的布置方案对复吹转炉熔池混匀的影响。复吹条件下,在所研究的气体流量范围,4支底枪不同布置方案的混匀时间变化范围较大,混匀时间在20~49 s;6支底枪不同布置方案的混匀时间在18~42 s;而8~12支底枪不同布置方案的混匀时间在14~38 s;4,6,8,10,12支底枪的混匀时间小于27 s的底枪布置方案占对应试验总布置方案的比例分别为14%、13%、33%、44%、67%,有较多的8~12支底枪布置方案的混匀时间小于27 s,在转炉冶炼的一个炉役内可供吹炼选择的底枪布置方案较多。复吹时,当底枪支数由4支增加到8支,不同底吹方案的混匀时间平均值下降较为明显,当底枪支数由8支增加到12支,对于0.57 m^3/h的底吹气体流量,混匀时间平均值有所降低,而底吹气量为2.29 m^3/h时,混匀时间平均值变化不大。

150t提钒转炉熔池流场优化研究

通过1∶6的水力学模型,对顶枪枪位、顶枪气体流量、底吹气体流量、底部供气元件的布置等影响提钒转炉混匀时间的因素进行研究和优化。确定最佳喷吹方案为:枪位183.3 mm,顶吹气体流量85.6 m3/h,底吹气体流量1.05 m3/h;最佳底枪布置方案为:8支底枪分两组布置在转炉底部直径0.4D和0.6D的两个环上,相邻4支底枪成菱形排列。

90t复吹转炉底吹工艺优化与应用

对三明钢厂90t复吹转炉底枪布置进行物理模拟试验,结果表明,底枪沿耳轴方向非对称布置的熔池混匀时间比底枪采用对称布置要缩短28%。生产应用结果表明,底枪布置优化后复吹转炉冶炼技术指标有了很大的改善,终点钢中氧质量分数平均下降0.016%,终点碳与氧值的乘积平均下降6×10-4,锰质量分数平均提高0.029%,终渣T.Fe质量分数平均下降2.21%。

100t复吹转炉底吹技术与应用效果

通过水模试验确定了福建省三钢（集团）有限责任公司100t复吹转炉底枪采用非对称布置方式，并在此基础上，对开炉、烘炉以及整个炉役的底吹工艺、底枪维护进行了优化，确定了转炉底枪的维护模式及不同阶段和不同炉底厚度的底吹强度，研究了终点温度、炉龄、底吹强度对终点碳氧积[％C]·[％0]的影响。结果表明，采用底枪维护工艺后，整个炉役转炉炉底厚度维持在600~750mm，保证了底吹气体的搅拌效果，终点钢水碳氧积在0．0026～0．0030；炉役前期出钢温度在16201635℃的情况下，[％C]·[％0]在0．00263～0．00272，平均为0．00267；同样底吹效果情况下，随着出钢终点温度的升高，终点[％C]·[％O]随之增大，终点温度每升高10℃，终点[％C]·[％0]增加约0．00003；增加静搅底吹强度，钢水的碳、磷、硫含量降低，残锰量提高。

复吹转炉熔池搅拌技术及应用

为了提高复吹转炉熔池的搅拌效果，在实验室研究了复吹转炉不同底枪支数和布置对转炉熔池混匀时间的影响。试验研究表明，底枪适合于布置在（O．40～0．65）D（D为熔池直径）的范围，底枪过多且对称分散均匀布置在同一圆周，不利于转炉整个熔池的混匀，而采用非对称相对集中的底枪布置，可以使熔池产生水平搅拌趋势，有利于整个转炉熔池混匀，缩短熔池混匀时间30％左右。在福建三钢（集团）有限责任公司实际复吹转炉应用非对称相对集中的底枪布置，可以改善转炉吹炼终点的冶金效果，1号、2号100t转炉吹炼终点平均[％C]·[％0]由原来的0．0031、0．0033分别降低到0．0026、0．0027，1号转炉平均残锰质量分数由原来的0．183％提高到0．＂212％，终点平均磷质量分数由原来的0．0167％降低到0．0148％，平均终渣w（TFe）由原来的15．23％降低到13．36％，120t转炉吹炼终点平均[％C]·[％0]为0．0025。