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底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为的数值模拟
被引量:
6
1
作者
娄文涛
刘壮
+1 位作者
王晓雨
朱苗勇
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期37-43,共7页
为了提高底吹氩钢包脱硫效率,建立了CFD-SRM耦合模型描述底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为,考虑了钢包内底吹引起的湍流流动和渣圈中氧气吸收及氧化反应等因素对渣-金反应动力学的影响规律,通过80t钢包热态试验验证了数学模型,并揭示了...
为了提高底吹氩钢包脱硫效率,建立了CFD-SRM耦合模型描述底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为,考虑了钢包内底吹引起的湍流流动和渣圈中氧气吸收及氧化反应等因素对渣-金反应动力学的影响规律,通过80t钢包热态试验验证了数学模型,并揭示了不同吹炼制度对底吹氩钢包脱硫效率的影响规律,得出合理的优化参数。结果表明,气液两相流对组分质量传输速率和脱硫效率有着重要影响,CFD-SRM耦合模型可以准确预测底吹钢包内的渣-金反应和脱硫行为,钢包双孔喷吹的脱硫效果对单孔中心和偏心布置更优。随着渣-金高度比的增加,脱硫效率增加,当渣钢高度比超过0.04时,脱硫效率变化很小;随着底吹流量的增加,脱硫率先增大后减小,但当底吹流量超过300L/min(标准态)时,钢液脱硫率开始降低。
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关键词
渣-金反应
脱硫
数值模拟
CFD
-
SRM
原文传递
精炼过程中精炼渣成分的动力学计算
被引量:
2
2
作者
宁鑫
曾亚南
+2 位作者
白少勋
李长海
唐国章
《华北理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2023年第3期134-140,共7页
精炼渣在精炼过程中起到至关重要的作用,精炼渣不仅有保温、稳定电弧和防止钢液二次氧化的作用,还能降低钢中全氧含量(T[O])和吸收非金属夹杂物,提升钢液的洁净度。因此,合理的精炼渣成分可以使钢中的T[O]降低,也能控制钢中的夹杂物细...
精炼渣在精炼过程中起到至关重要的作用,精炼渣不仅有保温、稳定电弧和防止钢液二次氧化的作用,还能降低钢中全氧含量(T[O])和吸收非金属夹杂物,提升钢液的洁净度。因此,合理的精炼渣成分可以使钢中的T[O]降低,也能控制钢中的夹杂物细小化。为了明晰精炼过程中精炼渣成分随时间的变化趋势,考虑耐火材料对渣-金反应界面的影响,基于双模理论建立了渣-钢-耐火材料耦合反应动力学模型,并利用模型计算结果探讨不同精炼渣组分在精炼过程中的成分变化规律。结果表明,随着反应的进行,精炼渣中CaO和MgO氧化物含量降低,而Al_(2)O_(3)和SiO_(2)氧化物含量升高,碱度有所降低。除Al_(2)O_(3)由于耐火材料的侵蚀外,精炼渣需要5 min左右就能达到基本平衡。改变精炼渣中各组分的初始含量,反应前后的成分整体变化不大。
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关键词
组分
精炼
渣
动力学
成分预测
渣-金反应
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职称材料
高铝钢连铸保护渣研究进展
被引量:
2
3
作者
何生平
刘亚东
+2 位作者
李权辉
刘耕夫
王强强
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1-11,共11页
由于连铸相对于模铸在能耗、效率和成本等方面具有优势,近年来,各种铝质量分数为0.5%~3%甚至高达5%~12%的低密度高铝钢相继采用或计划采用连铸生产,然而高铝钢连铸结晶器内存在的渣-金反应[Al]+(SiO_(2))→[Si]+(Al_(2)O_(3))引起保护...
由于连铸相对于模铸在能耗、效率和成本等方面具有优势,近年来,各种铝质量分数为0.5%~3%甚至高达5%~12%的低密度高铝钢相继采用或计划采用连铸生产,然而高铝钢连铸结晶器内存在的渣-金反应[Al]+(SiO_(2))→[Si]+(Al_(2)O_(3))引起保护渣成分和性能变化,妨碍了保护渣正常发挥润滑和控制传热的冶金功能,导致凹陷、裂纹等铸坯表面质量问题以及漏钢等生产事故频发,成为影响高铝钢连浇的主要限制性环节。为保证铸坯表面质量和连铸过程的顺行,除提高钢水洁净度外,减弱因渣-金反应所引起的保护渣性能的大幅变化是高铝钢连铸的必然要求。为此,国内外研究人员以减弱渣-金反应性或稳定渣-金反应后性能为目标,进行了各种尝试和探索。首先提出了可促进熔渣快速更新的低碱度低黏度保护渣技术思路,但当钢中铝质量分数较高时,随着反应进行,保护渣黏度逐渐增大,消耗量降低,难以维持保护渣性能的相对稳定,实际生产过程中铸坯表面质量问题突出,黏结频发,无法稳定实现多炉连浇。为此,低反应性和非反应性连铸保护渣应运而生,成为高铝钢连铸保护渣研究热点。在渣-金反应性综述的基础上,重点介绍了高碱性高玻璃化、CaO-SiO_(2)基高反应性、CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)基低反应性和CaO-Al_(2)O_(3)基非反应性等保护渣的特点及其研究进展和存在的问题,并提出了高铝钢连铸保护渣今后研究重点和发展方向。
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关键词
连铸保护
渣
高铝钢
渣-金反应
润滑
传热
熔
渣
结构
原文传递
连铸保护渣对20Mn23AlV铸坯表面微裂纹的影响
被引量:
4
4
作者
李建民
姜茂发
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期48-53,共6页
针对太钢采用连铸工艺并使用低碱度保护渣生产高锰钢20Mn23AlV铸坯表面存在的微裂纹问题,通过现场取样、渣-金反应等试验,结合金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段系统研究了表面裂纹的特征和形成过程,在此基础上研究了现有低碱度保...
针对太钢采用连铸工艺并使用低碱度保护渣生产高锰钢20Mn23AlV铸坯表面存在的微裂纹问题,通过现场取样、渣-金反应等试验,结合金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段系统研究了表面裂纹的特征和形成过程,在此基础上研究了现有低碱度保护渣在使用前后的成分变化、熔点、黏度和传热等指标的变化情况。结果表明,生产过程中低碱度保护渣中的SiO_2被钢液中的铝还原,导致液态渣成分发生变化,从而影响了坯壳与结晶器铜板之间的润滑和传热等性能,导致了高锰钢20Mn23AlV铸坯表面微裂纹缺陷。连铸生产钢液中含有强还原性元素(铝)时,应采用低SiO_2质量分数的连铸保护渣,以减少高锰钢连铸坯表面微裂纹的产生,提高铸坯表面质量,实现高锰钢连铸生产顺行。
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关键词
20Mn23AlV
连铸保护
渣
表面裂纹
渣-金反应
原文传递
题名
底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为的数值模拟
被引量:
6
1
作者
娄文涛
刘壮
王晓雨
朱苗勇
机构
东北大学冶金学院
出处
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期37-43,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51604071)
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0805105)
文摘
为了提高底吹氩钢包脱硫效率,建立了CFD-SRM耦合模型描述底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为,考虑了钢包内底吹引起的湍流流动和渣圈中氧气吸收及氧化反应等因素对渣-金反应动力学的影响规律,通过80t钢包热态试验验证了数学模型,并揭示了不同吹炼制度对底吹氩钢包脱硫效率的影响规律,得出合理的优化参数。结果表明,气液两相流对组分质量传输速率和脱硫效率有着重要影响,CFD-SRM耦合模型可以准确预测底吹钢包内的渣-金反应和脱硫行为,钢包双孔喷吹的脱硫效果对单孔中心和偏心布置更优。随着渣-金高度比的增加,脱硫效率增加,当渣钢高度比超过0.04时,脱硫效率变化很小;随着底吹流量的增加,脱硫率先增大后减小,但当底吹流量超过300L/min(标准态)时,钢液脱硫率开始降低。
关键词
渣-金反应
脱硫
数值模拟
CFD
-
SRM
Keywords
slag
-
metal reaction
desulfurization behavior
numerical simulation
CFD
-
SRM
分类号
TF703 [冶金工程—钢铁冶金]
原文传递
题名
精炼过程中精炼渣成分的动力学计算
被引量:
2
2
作者
宁鑫
曾亚南
白少勋
李长海
唐国章
机构
华北理工大学冶金与能源学院
河钢集团唐钢公司
出处
《华北理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2023年第3期134-140,共7页
基金
高等学校科学技术研究项目重点项目(ZD2019001)
唐山市重点研发计划项目(19140255F)
河钢集团重点科技课题(HG2021226)。
文摘
精炼渣在精炼过程中起到至关重要的作用,精炼渣不仅有保温、稳定电弧和防止钢液二次氧化的作用,还能降低钢中全氧含量(T[O])和吸收非金属夹杂物,提升钢液的洁净度。因此,合理的精炼渣成分可以使钢中的T[O]降低,也能控制钢中的夹杂物细小化。为了明晰精炼过程中精炼渣成分随时间的变化趋势,考虑耐火材料对渣-金反应界面的影响,基于双模理论建立了渣-钢-耐火材料耦合反应动力学模型,并利用模型计算结果探讨不同精炼渣组分在精炼过程中的成分变化规律。结果表明,随着反应的进行,精炼渣中CaO和MgO氧化物含量降低,而Al_(2)O_(3)和SiO_(2)氧化物含量升高,碱度有所降低。除Al_(2)O_(3)由于耐火材料的侵蚀外,精炼渣需要5 min左右就能达到基本平衡。改变精炼渣中各组分的初始含量,反应前后的成分整体变化不大。
关键词
组分
精炼
渣
动力学
成分预测
渣-金反应
Keywords
components
refining slag
dynamics
component prediction
slag metal reaction
分类号
TF762.4 [冶金工程—钢铁冶金]
下载PDF
职称材料
题名
高铝钢连铸保护渣研究进展
被引量:
2
3
作者
何生平
刘亚东
李权辉
刘耕夫
王强强
机构
重庆大学材料科学与工程学院
南京钢铁股份有限公司研究院
出处
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1-11,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52374325)。
文摘
由于连铸相对于模铸在能耗、效率和成本等方面具有优势,近年来,各种铝质量分数为0.5%~3%甚至高达5%~12%的低密度高铝钢相继采用或计划采用连铸生产,然而高铝钢连铸结晶器内存在的渣-金反应[Al]+(SiO_(2))→[Si]+(Al_(2)O_(3))引起保护渣成分和性能变化,妨碍了保护渣正常发挥润滑和控制传热的冶金功能,导致凹陷、裂纹等铸坯表面质量问题以及漏钢等生产事故频发,成为影响高铝钢连浇的主要限制性环节。为保证铸坯表面质量和连铸过程的顺行,除提高钢水洁净度外,减弱因渣-金反应所引起的保护渣性能的大幅变化是高铝钢连铸的必然要求。为此,国内外研究人员以减弱渣-金反应性或稳定渣-金反应后性能为目标,进行了各种尝试和探索。首先提出了可促进熔渣快速更新的低碱度低黏度保护渣技术思路,但当钢中铝质量分数较高时,随着反应进行,保护渣黏度逐渐增大,消耗量降低,难以维持保护渣性能的相对稳定,实际生产过程中铸坯表面质量问题突出,黏结频发,无法稳定实现多炉连浇。为此,低反应性和非反应性连铸保护渣应运而生,成为高铝钢连铸保护渣研究热点。在渣-金反应性综述的基础上,重点介绍了高碱性高玻璃化、CaO-SiO_(2)基高反应性、CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)基低反应性和CaO-Al_(2)O_(3)基非反应性等保护渣的特点及其研究进展和存在的问题,并提出了高铝钢连铸保护渣今后研究重点和发展方向。
关键词
连铸保护
渣
高铝钢
渣-金反应
润滑
传热
熔
渣
结构
Keywords
mold fluxes
high
-
Al steel
slag
-
steel reaction
lubrication
heat transfer
slag structure
分类号
TF777 [冶金工程—钢铁冶金]
原文传递
题名
连铸保护渣对20Mn23AlV铸坯表面微裂纹的影响
被引量:
4
4
作者
李建民
姜茂发
机构
东北大学冶金学院
东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室
山西太钢不锈钢股份有限公司技术中心
出处
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期48-53,共6页
文摘
针对太钢采用连铸工艺并使用低碱度保护渣生产高锰钢20Mn23AlV铸坯表面存在的微裂纹问题,通过现场取样、渣-金反应等试验,结合金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段系统研究了表面裂纹的特征和形成过程,在此基础上研究了现有低碱度保护渣在使用前后的成分变化、熔点、黏度和传热等指标的变化情况。结果表明,生产过程中低碱度保护渣中的SiO_2被钢液中的铝还原,导致液态渣成分发生变化,从而影响了坯壳与结晶器铜板之间的润滑和传热等性能,导致了高锰钢20Mn23AlV铸坯表面微裂纹缺陷。连铸生产钢液中含有强还原性元素(铝)时,应采用低SiO_2质量分数的连铸保护渣,以减少高锰钢连铸坯表面微裂纹的产生,提高铸坯表面质量,实现高锰钢连铸生产顺行。
关键词
20Mn23AlV
连铸保护
渣
表面裂纹
渣-金反应
Keywords
20Mn23AlV
mold fluxes
surface crack
slag
-
metal reaction
分类号
TF777 [冶金工程—钢铁冶金]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为的数值模拟
娄文涛
刘壮
王晓雨
朱苗勇
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
原文传递
2
精炼过程中精炼渣成分的动力学计算
宁鑫
曾亚南
白少勋
李长海
唐国章
《华北理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2023
2
下载PDF
职称材料
3
高铝钢连铸保护渣研究进展
何生平
刘亚东
李权辉
刘耕夫
王强强
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
原文传递
4
连铸保护渣对20Mn23AlV铸坯表面微裂纹的影响
李建民
姜茂发
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
原文传递
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