基于光谱识别的LF氩气底吹自适应控制设计

介绍了基于光谱识别的LF氩气底吹自适应控制原理和系统构成,模拟人工视觉操作氩气流量调节过程,采用串级PID控制LF底吹氩气流量,以最低的氩气消耗量获得最佳钢水搅拌效果。

钢包底吹氩气装置在炼钢厂精炼炉的应用

钢包底吹氩气装置是炼钢厂精炼炉生产的重要设备之一,不仅能够提高生产效率,而且对控制精准度也有明显提升,同时,操作人员的劳动强度也有所降低,且安全性得到保障,因此,钢包底吹氩气装置在实际生产过程中,发挥着着十分重要的作用。文章首先对钢包底吹氩气装置进行了阐述,其次对传统钢包底吹氩气装置的常见问题进行了分析,并且提出了钢包底吹氩气装置在炼钢厂精炼炉中具体的应用,最后利用案例说明钢包底吹氩气装置在炼钢厂精炼炉中值得推广,能够实现良好生产效益,并希望以此为相关研究工作提供一定参考。

钢包底吹氩气监控系统的优化与设计

钢包底吹氩气流量的精确控制,对减少钢铁加工成本、提升钢铁纯净度具有重要意义。大部分钢铁设备在底吹氩气控制方式上仍采用传统比例积分微分(PID)控制和操作人员实时调整吹氩设定值相结合的方式,存在自动化水平低、工人劳动强度高、氩气设定值变化频繁等问题。针对上述问题,以工业相机采集钢水裸露面积图像为基础,结合LabVIEW软件和西门子S7-400,设计一种钢包底吹氩气监控系统。建立钢包底吹氩气的数学模型,并通过现场数据确定数学模型的参数,采用模糊自适应PID控制方式自动调整氩气流量设定值、缩短精炼时间,使系统获得较好的动态性能和稳态性能,最后通过Matlab/Simulink仿真证明了其控制的有效性。仿真结果表明:采用模糊自适应PID控制效果明显优于传统PID控制,可以为实际的钢包底吹氩气制度及相似系统的优化设计提供有益的借鉴。

基于底吹氩气模型的LF炉钢包底吹氩孔布置优化

针对首秦公司LF炉由于氩气底吹位置布置不合理,造成LF炉精炼过程氩气流量无法实现精准控制的问题,利用FLUENT分析软件,建立了钢包底吹氩气模型,优化吹氩孔的位置。研究结果表明,吹氩孔位置距钢包中心由424 mm外移到711 mm,吹氩孔夹角由90°增大到122.4°,混匀时间减少126s,两相区流体动能增大,有利于能量的充分利用,加快粉剂的扩散和夹杂物的上浮。

底吹氩气系统的建模、分析与智能控制

介绍了钢包底吹氩气系统的工艺参数，分析了孔板调节基本原理，并结合现场工况条件，制定出三段基本精炼吹氩曲线，对搅拌能进行了计算、分析，提出了合理的搅拌工艺和智能控制方法。实践表明，该智能吹氩系统不仅提高了产品质量，还降低了能耗，对同类型企业有一定的指导作用。

底吹氩气和旋转磁场复合作用对两相流动行为影响

提出利用旋转磁场作用于底吹氩气钢包冶金反应器的方法,建立了底吹氩气和旋转磁场作用下钢包冶金反应器内两相流动行为的数学模型,分析了改变吹气位置和磁场强度等参数对气泡运动行为的影响.结果表明:无旋流时,不断上升的气泡形成"倒锥形"的气柱.在旋转磁场和底吹气共同作用时,上升的气泡形成了"螺旋状气柱",这和试验结果相吻合.当吹气位置离中心的距离和磁场强度增大时,气泡在反应器内运动的路程分别呈线性和指数形式增加.

电弧炉底吹氩气搅拌工艺实践

介绍了底吹系统的使用工艺条件、构成原理及其在100 t超高功率电弧炉的应用情况。使用底吹氩气技术对电弧炉均匀钢液温度,缩短冶炼时间,降低钢铁料消耗等具有明显的效果。

LF精炼工艺中钢包底吹氩过程数值模拟

精炼过程中进行钢包吹氩是一种去除钢中夹杂,提升其洁净度的重要手段。为快速且低成本地捕获最佳吹氩流量,通过流体分析软件FLUENT对钢包偏心底吹氩过程进行数值模拟。结果表明:在合适的吹气量下,气流会随着吹气时间的延长,在钢液中形成一个闭合的循环区域;吹气量从10 Nm^(3)/h增大到30 Nm^(3)/h,气流的平均动能和平均速度显著增大,死区比例则从21%下降到6%;当吹气量超过临界值30 Nm^(3)/h时,进一步加大吹气量,死区比例趋于稳定,氩气利用率降低;吹气量为30 Nm^(3)/h时达到最佳吹气量,此时钢液中的流体能够获得较大的平均湍动能和平均速度,且钢液中死区比例也达到最小,钢液获得较大的搅拌强度和搅拌区域。

60t LF钢包底吹氩行为的物理模拟

基于相似原理和莱钢60tLF钢包,建立了一套水模拟试验装置,水模型和钢包原型的几何相似比例为1:4,用该装置进行了钢包底吹氩行为的物理模拟研究。结果表明,底吹气体流量越大,混匀时间越短;吹气流量对混匀时间的影响程度远远大于透气砖位置的影响。60t钢包适宜采用单透气砖,其硬吹气体流量应>0.133m3/h,软吹气体流量应<0.02m3/h。

钢包在线底吹氩自动控制系统的研究与应用

钢包底吹氩工艺是控制氩气从钢包底部吹入钢水中,促进钢液成分和温度的均匀以及钢液中夹杂物的上浮,去除钢中的非金属夹杂和有害气体,达到精炼钢液的目的。

钢包底吹系统的开发

介绍新型钢包自动吹氩系统的设计,核心技术采用质量流量控制器、恒压差调节单元、模糊控制理论等,大大提高设备的反应速度,实现小流量范围的精确调整。

钢包底吹氩工艺改进实践

通过建立模型,对比分析在LF精炼不同阶段、不同氩气流量条件下去除夹杂物的工艺效果。结合生产实际情况,对LF精炼送电加热、合金化、增碳、脱硫、软吹期间的氩气流量进行了调整,调整后的数据显示钢水中夹杂物被充分去除,且环流搅拌效果较好,从而取得较好的精炼效果,提高钢包底吹氩气利用效率和钢水夹杂物控制水平。

90 t钢包底吹氩工艺优化

基于不同的底吹氩工艺方案,对90 t钢包开展了水模拟试验研究,分析了流量、单孔、双孔、孔所处钢包半径位置等工艺参数对钢包内钢液混匀时间的影响。结果表明:不同方案下,混匀时间均随流量的增加呈减小的趋势,在一定范围内,提高流量是减少混匀时间的有效手段。不同方案下,混匀时间的减小,基本都存在拐点,在拐点后继续增加流量,混匀时间随流量增加而减小的趋势减弱,生产成本增加。水模拟试验结果显示:单孔条件下,钢包半径0.62R处吹氩混匀时间最短;双孔条件下,在同一圆周0.62R处呈56.3°夹角时处吹氩混匀时间最短,该方案与原型比,可缩短24.7%的混匀时间。

邯钢三炼钢品种钢冶炼精炼底吹模式分级控制

钢包底吹氩工艺作为一种经济有效的炉外精炼方式在钢铁企业中得到广泛应用。它通过安装在钢包底部的透气砖向钢液吹入氩气,产生大量小气泡,并带动钢液运动,从而均匀钢液温度和成分,减少钢包中的夹杂,提升钢水质量。邯钢三炼钢厂采用精炼底吹模式分级控制,既减少精炼前期大流量氩气对电极的冲击,延长电极的使用寿命,又减少了氩气的消耗,提升了钢水品质。

250tLF钢包炉炉底透气砖布置模式优化水模实验

根据相似原理,建立1:3的250 t钢包水力学模型,用电导法测定钢包底部单透气砖、同一直径上双透气砖对称分布和同一直径上双透气砖非对称分布时,在不同供气量下吹氩气的钢水混匀时间。结果表明,单吹时透气砖离钢包底部中心0.61R时混匀时间最短;双透气砖对称吹氩气优于单透气砖吹氩气,双透气砖非对称吹气优于对称吹气。为优化钢包底部透气砖的布置提供了新的方案。

中频感应电炉炉内钢液精炼的应用研究

针对目前中频感应电炉缺乏精炼功能,铸件中夹杂物及气体含量经常超标的问题,采用在炉底安装透气砖吹氩气的方法实现钢液精炼,并进行了工业应用试验。结果表明,在吹氩压力0.3-0.4 MPa和时间25-30 min条件下,较理想地实现了钢液的精炼,钢液中[O]、[N]和[H]的含量分别达到：≤40×10^-4%、≤85×10^-4%和≤3.0×10^-4%,非球形夹杂物含量低于锻造标准,球形氧化夹杂物含量降幅达到47.33%-56.57%。

低S、超低S钢精炼工艺研究

通过研究影响脱硫工艺的动力学条件和热力学条件,以炉渣脱硫原理为依据,系统分析了炉渣中各组分、钢液温度、CaF2、钢液氧化性及底吹氩气控制等因素对脱硫的影响,确定了最佳的深脱硫的条件,开发并制定了一套工艺稳定、生产高效、成本可控的深脱硫工艺,实现了低S和超低S钢液的稳定控制。

超低硫钢冶炼工艺实践

中厚板卷厂采用铁水预处理→BOF→精炼（LF/RH）→CCM生产流程,通过铁水预处理脱硫扒渣,转炉出钢铝块深脱氧和复合精炼渣顶渣改质,LF精炼炉铝丝渣脱氧、石灰造渣以及喂铝线微调钢水中铝,结合LF炉冶炼过程全程合理的氩气底吹控制,充分发挥脱硫的冶金热力学和动力学条件,把扩散脱氧和沉淀脱氧进行有机结合,已能批量生产[S]≤10 ppm低硫钢,铸坯质量良好,钢板探伤合格率控制在99%以上,完全满足生产需要。