粒度组成对KR搅拌头用浇注料性能的影响

以Andreassen颗粒紧密堆积理论为基础,研究KR搅拌头外衬莫来石浇注料临界粒度和粒度组成对其密度、强度和热震稳定性的影响。结果表明,随着临界粒度的增大,浇注料干燥和烧结后冷态密度与强度均明显提高;临界粒度一定时,粒度组成对浇注料冷态密度、强度以及热震稳定性的影响基本一致,但临界粒度不同的浇注料试样达到最佳性能所对应的粒度组成并不完全相同;与冷态性能相比,浇注料热震稳定性受临界粒度的影响较小。

100t铁水罐下KR搅拌法脱硫流场的数值模拟

基于Fluent软件对直径2.8 m、搅拌桨高0.75 m、铁水高度3.1 m的100 t铁水罐KR脱硫进行数值模拟,得到铁水罐内铁水的流动状态及速度分布。通过对搅拌桨直径0.7~1.1 m,浸入深度1.00~1.34 m和搅拌转速60~140 r/min下的流场和湍动能进行对比分析,得出最佳的工况为:搅拌转速120 r/min、浸入深度1.34 m、搅拌桨直径0.9 m。通过工艺实践,铁水脱硫率达到96%以上。

铁水预处理KR搅拌头用浇注料的研制

根据铁水预处理KR搅拌头的实际工作条件,提出了KR搅拌头初步工艺设计和搅拌头浇注料应满足的需要。选用天然莫来石、堇青石等作为骨料,微粉加强基质,复合纤维增强,运用凝聚结合、迟效促凝作用,研制开发了莫来石质超低水泥结合浇注料。该浇注料在180t铁水预处理生产线上应用,使用寿命达305次。

KR搅拌法铁水预脱硫生产实践

承德建龙特殊钢有限公司采用KR搅拌法铁水预脱硫工艺,搅拌脱硫效果稳定,最高达到了93.35%,吨铁脱硫成本约为18.15元。

LF除尘灰应用于120t铁水包KR搅拌脱硫的工艺实践

初始s含量0．030％-0．070％的120t铁水进行KR搅拌脱硫预处理时，加入60—80kg高铝渣粉（／％：45．40A1、41．30A12O，4．65SIO2、1．17C、0．12P、0．33S）和971—1535kg钙基混合脱硫剂[／％：80．19CaO、6．20CaF，0．030（S＋P）]脱硫8rain铁水终点S含量为0．001％～0．005％，该脱硫剂成本占脱硫总成本的70％以上。为降低成本采用LF除尘灰（／％：4．2～8．8Si02、26—45CAO、7～15MgO、4—6TFe、20—40CaC2、10～20A1203、0．03～0．10P）替代部分混合脱硫剂，用60～80kg高铝渣粉，783—1365kg钙基混合脱硫剂＋190kgLF除尘灰对初始s含量0．030％～0．070％的120t铁水进行KR搅拌脱硫预处理8min，其终点s含量同样为0．001％一0．005％，取得较好的经济效果。

KR搅拌铁水脱硫水模型试验研究

通过KR铁水预脱硫水模型试验,分析探讨了湖南华菱涟源钢铁有限公司210转炉厂KR铁水脱硫的影响因素。研究结果表明,搅拌器转速、搅拌器插入深度、铁水罐装载深度、罐径比对铁水脱硫动力学有明显影响,搅拌器罐径比0.38、转速160 r/min、插入深度213 mm、铁水罐装载深度450 mm时脱硫效果最好。基于水模型试验结果在涟钢210转炉厂进行了工业性试验:将搅拌器罐径比由原来的0.34提高至0.38(即搅拌器平均直径由原来的1 290 mm增大为1 440 mm,叶片高度由原850 mm增加至950 mm),转速调整为116 r/min。优化后搅拌时间缩短1.1 min、脱硫剂消耗降低3.4%、搅拌器寿命提高36.1%。

KR脱硫搅拌器结构参数的水模优化实验

通过常规搅拌器与异形叶片搅拌器在不同直径搅拌罐上的水力学模拟实验,探讨了搅拌器旋转直径与搅拌罐直径比对脱硫剂卷吸深度的影响,获得了两种叶片结构搅拌器的最佳搅拌旋转直径。实验结果表明,适当扩大常规搅拌器旋转直径可提高KR脱硫效率。

KR搅拌脱硫传输动力学水模实验研究及进展

综述了国内外KR搅拌脱硫流动状态与混合特性的理论及水模实验研究结果,探明了改善KR搅拌脱硫混合效果的主要手段和其局域卷吸混合分散特性;通过介绍国内外改善KR搅拌脱硫动力学条件的水模实验方法、研究结果与实践效果,分析了改善KR搅拌脱硫动力学条件的有效措施,证明了水模实验结果对实际生产的推动作用。

KR脱硫搅拌头用耐火浇注料的研制与应用

根据搅拌头破损的原因,选择普通电熔莫来石、高铝熟料为主要原料,Al-80水泥、α-A l2O3微粉、SiO2微粉为复合结合剂,耐热钢纤维为增强材料,确定骨料由8～5、5～3、3～1、≤1 mm四个级配组成。根据与现场使用的浇注料进行1 200℃水冷热震对比试验的结果进行配方优选,对优选后的浇注料进行相关理化性能检测和1 450℃3 h烧后试样的岩相分析,并进行了工业试验。结果表明：研制的搅拌头用浇注料的抗热震性优良,适合在热震苛刻的条件下使用;搅拌头平均使用寿命〉730次,每年搅拌头消耗量下降40%,每年减少搅拌头更换与维护非作业时间约550 h,提高产能6%。

KR脱硫搅拌器用修补料的研制

通过武钢二炼钢厂KR搅拌器破损状况与在线修补的现场调研,分析了影响搅拌器修补使用效果的主要原因,提出了修补料合适的性能要求。通过修补料的原材料选择分析、试验研究和工业性试验,取得了单次修补使用寿命延长1倍的优良效果,达到了延长搅拌器使用寿命和降低在线维护量的目的。

KR搅拌脱硫工艺的动力学研究

通过对搅拌罐液面、搅拌罐内液体微元及搅拌头功率进行分析,研究了搅拌头转速、搅拌桨直径的合理范围和搅拌桨的转速与搅拌桨直径之间的关系。结果表明:由于搅拌罐液面上升高度的限制,搅拌头转速上限值为127r/min;搅拌罐直径应低于搅拌桨直径的3倍;功率一定时,搅拌桨直径的5次方与搅拌桨转速的3次方的乘积为定值。

KR脱硫搅拌头用修补料的研究与应用

通过国内某钢厂KR搅拌头破损状况与在线修补的现场调研,分析了影响搅拌头修补使用效果的主要原因,提出了修补料合适的性能要求。通过修补料的原材料选择分析、实验研究和工业性试验,获得了性能优良的搅拌头在线修补料。通过与研制的搅拌头专用浇注料配合使用的工业性试验与实际推广应用,使搅拌头平均使用寿命提高到730次/支以上,达到了降低搅拌头维护量与脱硫成本的目的。

铁水罐KR机械搅拌式脱硫水模试验研究及应用

针对武钢二炼钢厂的实际生产工艺,对KR脱硫搅拌过程进行水模试验,探讨搅拌速度、搅拌器插入深度对脱硫剂卷入量、卷入深度的影响规律,提出最佳的搅拌速度与搅拌器插入深度控制范围。通过采用最佳搅拌速度和搅拌器插入深度,低硅铁水一次脱硫合格率≥99.50%,超低硫铁水处理后硫痕迹达到95%以上,重脱无痕迹率达87%以上。

KR机械搅拌法铁水预处理脱硫的生产实践

通过KR机械搅拌法和喷吹法各自优势的比较,选用了KR法对205 t铁水进行脱硫预处理。所使用的脱硫剂的主要成分为(%):76～80CaO、7～12CaF_2、≤5SiO_2。生产结果表明,经KR搅拌法预处理后,铁水中硫含量可降至0.005%以下,搅拌头使用寿命可达270炉;经KR法预处理铁水总时间为35～42min;转炉冶炼时回硫量不高于0.002%。

骨料对KR脱硫搅拌头外衬浇注料性能的影响

针对KR脱硫搅拌头的使用要求,研究了骨料种类和粒度组成对其外衬浇注料性能的影响。结果表明:以莫来石为骨料的浇注料110℃干燥和1300℃烧后基本性能以及1100℃水冷3次后残余抗折强度均优于以刚玉、矾土或焦宝石为骨料的浇注料;临界粒度增大,浇注料干燥后和烧后冷态性能均有所提高;临界粒度不同浇注料试样达到最佳冷态性能时对应的粒度分布系数q是不同的,且该q值下的浇注料达到了较好的耐磨性和热震稳定性。

铁水KR机械搅拌脱硫反应动力学研究进展

KR铁水脱硫工艺(又称机械搅拌法)因其较优的反应动力学条件,及脱硫效率高、脱硫效果稳定和脱硫成本低等优点,广泛应用于国内外各大钢铁企业,逐渐成为铁水预处理脱硫的首选工艺。综述了近年来提高KR机械搅拌法铁水脱硫动力学条件方面的研究成果,通过了解国内外脱硫反应动力学条件的发展动态,为KR动力学条件的改进或优化提供参考。

KR机械搅拌头失效过程模拟研究

基于最新耐高温钢筋混凝土材料的热工性能和力学性能计算方法,结合KR机械搅拌器的材料组成,计算出KR机械搅拌头的热工性能和力学性能。以此为前提,使用UG建立KR机械搅拌器模型,利用ABAQUS软件模拟合金熔炼脱硫环境,对KR机械搅拌器在钢水脱硫过程中受到热腐蚀进行研究,分析搅拌头内部普通位置和特殊位置温度场分布情况。结果表明:KR机械搅拌器工作过程中其内部的温度分布不均匀,平均温度梯度很大。模拟结果为搅拌器外衬破损原因提供理论支持。

新钢业炼钢厂KR法铁水脱硫搅拌装置改造

攀钢(集团)西昌新钢业有限公司炼钢厂,于2007年建成一套60t铁水罐KR法铁水脱硫搅拌装置,该装置建成后,设备故障不断,设计制造厂家现场安装调试人员不能解决。为使该装置尽快投用,新钢业炼钢厂等部门技术人员联合攻关,通过对设计缺陷逐一分析,对该铁水搅拌装置和升降小车升降机构进行了彻底改造,最终取得较好使用效果。

基于异质堆叠集成学习的脱硫剂加入量预测

KR搅拌法是铁水预脱硫的重要工艺之一,但在脱硫过程中脱硫剂的加入量主要依赖于人工经验控制,导致一次脱硫命中率较低,铸坯质量不稳定。为准确控制脱硫剂加入量,提高一次脱硫命中率,提出一种基于异质堆叠集成学习的脱硫剂加入量预测方法。首先,进行数据清洗,采用LOF算法结合专家经验剔除异常值。其次,采用最大信息系数结合斯皮尔曼秩相关系数进行特征筛选。最后,引入堆叠集成算法,基于评价指标和误差相关性分析优选模型的不同基学习器,并采用Optuna算法为基学习器寻找最优参数组合,建立异质堆叠集成预测模型。以现场采集的脱硫数据作为样本进行实例分析,结果表明,模型的决定系数(R^(2))为91.6%,均方根误差(RMSE)为197.79,平均绝对误差(MAE)为117.14,平均绝对百分比误差(MAPE)为6.95%。

KR脱硫搅拌桨修补料结合剂的研究与应用

KR脱硫搅拌桨修补料以1~3mm、0~1mm焦宝石、200目高铝矾土、广西黏土为主要原料,通过结合剂的结合实现在线热态修补。本文研究了水玻璃、磷酸二氢铝、硫酸铝3种结合剂对修补料的强度和热震稳定性的影响。结果表明：用磷酸二氢铝作结合剂的试样强度和抗热震稳定性最好,水玻璃次之,硫酸铝最低;并确定了磷酸二氢铝质量分数55%~65%,P2O5/Al2O3摩尔比M为3~4及用量10%~12%的修补料使用效果最佳。