RH精炼钢包智能顶升模型及精度的研究

智能化RH精炼技术已成为钢铁生产行业的研究热点,钢包智能顶升技术是实现RH高效、稳定生产的关键。基于RH精炼过程的钢包顶升原理建立了钢包智能顶升模型,并分析了在线测距仪测量精度的影响因素。研究结果表明:阻尼系数为1.5 Ns/m,钢包车经过在线测距仪时运行速度为10 m/min,钢包中心经过在线测距仪正下方的-1000 mm至1000 mm,在线测距仪数值与净空计算模型的精准度较高,钢包智能顶升模型计算的自动顶升高度与实际顶升误差<5%,可用于RH精炼工艺的钢包智能顶升过程。

RH精炼炉用耐材技术研究进展

简述了RH精炼炉的分类和冶炼工艺,总结了RH精炼炉用耐火材料的主要种类及其损毁机理,详细论述了RH精炼炉用高档镁铬砖、镁尖晶石砖、低碳MgO-C砖、尖晶石-C砖、含ZrO_(2)/Y_(2)O_(3)的MgO砖、MgAlON结合MgO质耐火材料,以及不定形耐材技术的研究新进展概况,并指出我国RH精炼炉用耐材技术取得的显著进步,但与国外新技术相比仍存在一定差距,未来仍有较大的发展空间。

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%。

RH真空精炼装置性能优化研究

针对某厂RH精炼工序提升钢产品质量过程存在的问题进行研究分析,提出了合理的装置性能优化方案。对全套四级真空泵(B1 B2 S3 S4)更新迭代;优化真空料仓结构解决密封和称量精度问题;环流气体阀站升级优化提升了钢液循环效率;蒸汽减温减压装置更新稳定了真空泵的工作气源条件。优化后效果如下:真空度为67 Pa时,真空抽气能力提升150 kg/h,真空度到100 Pa的平均时间为2.3 min,真空稳定性提升(真空度反弹值在100 Pa以下);钢液终点氢含量小于0.00012%的比例较优化前提高36.40%,浸渍管在线使用增加30炉次,高牌号道岔轨、高速轨及重轨系列产品的总产量增加10.79%。优化改造后,RH精炼装置性能显著提升,对真空精炼装备的优化升级具有指导和借鉴意义。

RH真空精炼过程中气液流动特性研究

RH真空精炼在低碳钢生产中发挥着重要作用,通过数值模拟手段探究了RH真空精炼过程中气液流动特性。结果表明:通过数值模拟得到的流体流速与实验测量值吻合较好;氩气泡在上升管内的分布呈现“倒V”形;Ar-钢液两相区占比在距钢包底部3.7 m时增大至74.93%;钢液流速在上升管附近达到最大值1.2 m/s。

高牌号无取向硅钢生产中RH精炼渣系熔点分析

通过FactSage软件计算和实验室精炼渣熔点测量高牌号无取向硅钢生产过程中的RH精炼渣熔点,探讨了CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO四元RH精炼渣系中各个化合物对精炼渣熔点的影响。结果显示:当CaO含量为30%~40%时低熔点区域较大;当Al_(2)O_(3)含量为10%~20%时低熔点区域较大;SiO_(2)控制在10%以内较为合适;当MgO含量为8%~10%时低熔点区域较大;误差在5%以下,计算结果可靠。

250吨RH精炼炉生产脱硫实践

为了研究不同类型的钢种在RH冶炼时的脱硫效果,主要对DC06钢种、电工钢及过LF-RH(双联)钢进行了工艺实践研究。通过实践得出钢中脱氧程度越深,加入脱硫剂后脱硫效果越好,同一钢种加入同等质量脱硫剂后,脱硫量与钢中初始硫含量成正比,与脱硫率成反比。加入脱硫剂后前6 min脱硫最快,8 min后钢中的硫含量基本不再变化;加入量最好控制在4 kg/吨钢以内,防止渣子变稠,影响吸附夹杂能力。

高牌号无取向硅钢中RH精炼顶渣对钢液洁净度影响

通过FactSage 8.1热力学软件以及现有的顶渣成分对[S]的影响分析,提出了RH顶渣理想的优化成分方案,并通过工业化试验进行了验证。分析结果表明,理想的顶渣成分是CaO 50%~60%,SiO20%~15%,Al_(2)O_(3)40%~50%。当精炼结束并且精炼渣接近低熔点体系时,CaO/Al_(2)O_(3)≈1.25。对比了理想区域与非理想区域渣系成分,结果表明精炼顶渣理想区域使得T[O]减少7×10^(-6),铝损减少64×10^(-6),有利于减少百纳米级夹杂的产生。

LF精炼对转炉炼钢RH精炼过程中钢液成分的影响研究

文章深入探讨了LF精炼对转炉炼钢RH精炼过程中钢液成分变化的影响。通过详细分析LF精炼过程中钢液成分的变化规律,揭示了精炼参数对钢液性质调整的关键作用。借助数学模型的构建,实现对精炼过程的精确预测与控制。研究结果表明,通过合理调整LF精炼的温度、时间和掺入物料等参数,可以有效控制钢液的氧、碳及氮含量,显著改善RH精炼后钢液的性质。此外,LF精炼中适宜的底吹氩处理,还能显著提升钢液的洁净度,为RH精炼创造更为有利的条件。这一研究对于优化转炉炼钢RH精炼工艺、提升钢材质量具有重要的实际意义。

无铬耐材在RH精炼炉的应用实践

高温烧成镁铬砖具有良好的抗渣侵蚀性能和热震稳定性,长期以来一直作为RH炉最重要的内衬材料。近年来随着人们环保意识的提高,铬污染问题也受到重视。镁铬砖在生产和使用以及废弃时都会产生Cr^(6+),Cr^(6+)是一种致癌物,对生物体有害,且Cr^(6+)为水溶性,特别容易污染水源,因此近年来外企以及国内钢厂相继出台禁止RH炉含铬制品的采购和使用,积极推进RH精炼炉无铬镁尖晶石质材料的使用。

65Mn钢LF-RH精炼双联生产实践

为满足65Mn钢高洁净度要求,某钢厂提出精炼双联解决方案,制定转炉(BOF)-钢包精炼(LF)-真空循环脱气精炼(RH)-连铸(CC)双联工艺路线。转炉终点O质量分数控制0.05%以下,LF不进行钙处理,RH真空度小于270 Pa,纯脱气时间大于6 min,连铸过热度设定15~30°C,目标拉速1.1 m/min,加热炉空燃比控制在0.7以下,终轧温度设定为900°C,卷取温度设定为700°C。结果表明,热轧成品卷夹杂物评级为B类细系0.5级,满足客户性能指标。生产实践表明,精炼双联工艺有效降低了65Mn钢中非金属夹杂物含量,也为其他高碳钢精炼双联提供了借鉴经验。

利用改进XGBoost预测RH精炼终点钢水温度

合适的RH精炼终点钢水温度是保证连铸坯质量的重要前提.为了准确地预测RH精炼终点钢水温度,首先利用随机森林在处理高维数据集上的优势,采用袋外数据评分法进行特征选择,以确定模型的输入变量;然后利用Optuna框架优化XGBoost超参数,减少计算耗时,提高模型命中率;最后,结合实际的RH精炼生产数据进行模型验证.结果表明:与网格搜索和随机搜索相比,Optuna框架在优化XGBoost超参数的计算耗时和命中率上具有一定优势;与优化后的GBDT和LightGBM两种模型相比,优化后的XGBoost模型具有更好的预测性能,在偏差为±5℃时RH精炼终点钢水温度的命中率达到92%.

基于BP神经网络的RH精炼终点钢液温度预测

合理地控制RH精炼终点钢液温度,可以有效地保障连铸过程中拉速的稳定,明显提升铸坯的质量。为了精准预测RH精炼终点钢液温度,先采用Spearman相关系数分析各影响因素与RH精炼终点钢液温度之间的关系,筛选出相关系数较高的影响因素;然后运用SPSS软件进行主成分分析,得到一组互不相关且能较好地描述RH精炼终点钢液温度的影响因素;最后分别采用粒子最优化算法、遗传算法和退火算法优化BP神经网络模型预测终点温度。计算结果表明,到站温度、进站钢水氧值、真空时间、钢中初始碳含量、钢包净空、脱碳终点氧值这些因素是RH真空精炼终点钢液温度预报的主要因素。粒子最优化算法优化BP神经网络预测RH处理终点钢液温度的温度极差最大,为20℃。该模型的均方根误差和平均绝对误差最小,分别为3.38和2.35,且预测RH处理终点钢液温度±5℃的命中率最高,达到90.0%。

RH精炼炉用无铬耐火材料使用现状及发展趋势

RH精炼炉所用的镁铬砖这一耐火材料虽然能够具备优良的抗热震性与抗渣性,但是会对生态环境造成的严重污染,因此,各个国家的专家学者开始着力于研发新型无铬化耐火材料。本文章首先分析了镁铬耐火材料的损毁机理,探究了镁锆质、镁铝尖晶石质系列、镁钙质、MgO-C耐火材料、镁阿隆结合等无铬耐火材料的应用优势与弊端,最后就RH精炼炉耐火材料无铬化提出了的几点推进方案。

5#RH智能炼钢系统开发与应用

RH真空脱气炉近年来取得了广泛的应用,实现智能化无干预连续生产成为钢铁企业的当务之急。采用新颖的一级架构,在一级系统实现了二级全部功能的整合。原设计的控制系统由于无法实现氧枪自动升温,一直在使用脱碳模式,手动加入铝球升温,铝氧配比控制不佳。真空系统老化后,蒸汽阀、水阀、连通阀、放散阀需要手动逐个操作,经常发生误操作,造成设备损坏。智能化升级改造需求迫切。智能炼钢技术融合了免切换人机界面、人工神经网络温度预报模型、基于达林算法的氧枪控制模型、热水井一氧化碳脱碳模型、虚拟物料检测技术等多项拥有完全自主知识产权的新技术,在本钢板材股份有限公司炼钢厂5#RH炉成功应用,实现了超低碳钢种整浇次的连续无干预自动生产,具有良好的推广前景。

基于水环泵与蒸汽喷射泵组合技术下的RH真空系统节能实践

针对某炼钢厂RH蒸汽喷射泵蒸汽耗量大、供汽不稳定的问题,提出一种改造方案,该方案应用水环泵与蒸汽喷射泵组合技术,以新设蒸汽专线优先供应RH精炼设备。改造后,RH精炼外部蒸汽用量降低约25%,在现有条件下可以满足RH正常生产需要,达到了节能降耗的目标。

RH精炼过程钢中非金属夹杂物行为及演变规律

以RH精炼为研究对象,在不同时间节点取样,采用金相显微镜、SEM等手段研究了钢中夹杂物成分、数量、尺寸分布的变化规律,并对RH过程夹杂物的碰撞聚合、长大、去除行为进行了讨论.结果表明:RH精炼过程中夹杂物的去除明显,软吹结束后,几乎没有大于10μm的夹杂物.随精炼时间延长,夹杂物平均粒径变化不大,但单位面积夹杂物数量显著减少,而夹杂物面积比呈先增大后降低的趋势.弹簧钢中硅酸盐夹杂物具有一定的硫容量,可形成边缘为富硫相,内核为硅酸盐的双层夹杂物.由于RH内钢水的强烈混合,固态夹杂物极易被液态铝酸钙夹杂物捕获,形成镶嵌特征的复合夹杂物.

RH精炼钢水温度预报模型

根据 RH精炼过程钢水传热的物理模型 ,提出了预报 RH精炼过程钢水温度的数学模型。根据此模型可以分别计算真空室内和钢包内钢水的温度变化。计算结果表明 :在精炼初期 2～ 3min内 ,由于炉壁吸热 ,钢包内钢水温度迅速降低 ,随后真空室内钢水温度开始回升 ,4min后 ,钢包和真空室内钢水温度趋于均匀。采用该模型预报实际真空脱碳终了温度 ,其中平均误差在± 5℃以内的占 72 %

RH真空精炼系统气液两相循环流动的均相流模型

提出一种修正的均相流模型,即在模型的含气率守恒方程中引入气相水平滑移速度,该速度只存在于喷嘴附近的区域,其物理作用是将气体导入流体中.计算实践表明,修正的均相流模型能够解决侧吹装置中的气液两相流动问题.同水模型的实验观察比较表明,该模型模拟的气相分布特征同水模型观察结果符合较好.

RH精炼循环流量优化的水模型研究

以70 t钢包RH精炼装置为原型建立了1:3.27水模型,用流速法测量RH循环流量。分析了实际工艺条件下钢水的RH循环流量以及上升管吹气量、吹气孔内径、吹气孔高度、浸渍管插入深度等参数对RH循环流量的影响,并得出优化工艺参数。70 t钢包RH精炼实验结果表明,当上升管吹气量1 200 L/min,吹气孔内径3 mm时,轴承钢平均[O]比原工艺降低3×10^(-6);超低碳钢碳含量可降低到0.002%以下。