LF精炼炉废钢自动加料系统工程实践

基于对废钢资源高效利用的目的,介绍了某企业开发的LF精炼炉废钢自动上料系统项目,分析了在LF精炼炉添加优质废钢的优势,主要包括可以高效利用废钢资源中的合金元素降低生产成本,提高经济效益;LF精炼炉添加废钢可以调整LF炉钢水重量来稳定连铸生产节奏;同时,对废钢上料系统设备进行了介绍,对钢铁企业开发LF精炼炉高废钢比加料项目提供了一定的参考价值。

LF精炼无氟渣系生产Q345qE钢的实践

根据不同精炼渣系的特点,选择无氟的CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)渣系,确定了含铝钢精炼终渣最佳组成为w(CaO)51%~54%、w(SiO_(2))4%~7%、w(Al_(2)O_(3))28%~31%。优化转炉脱氧工艺,在转炉出钢过程中进行顶渣控制,取得目标渣系。采用循环渣利用技术,取消了在精炼工序加入萤石的操作。生产实践表明:无氟渣系满足了BOF-LF-CC工艺生产Q345qE钢的要求,为高效、清洁生产奠定了基础。

基于机理和XGBoost算法的LF精炼钢水成分预测模型

以我国某钢厂120 t LF精炼炉为研究对象,通过建立由冶炼机理模型和XGBoost模型相结合的混合模型,预测LF精炼过程中的钢水成分并进行实际应用。结果表明,模型预测终点碳、硅、锰、铝等元素均处于内控范围内,并平均减少了每炉钢取样工序0.8次,提高了生产效率。

LF精炼工艺智能控制与决策模型研究进展

LF精炼能有效控制钢水成分和温度,并且在炼钢–连铸之间起缓冲协调生产节奏的作用.在LF精炼中运用模型进行控制与决策,可以进一步规范精炼操作,提高钢水质量和稳定性,同时结合自动控制,将有力推动智能精炼的发展,实现炼钢流程的优化和效率提升.在钢铁行业智能制造的背景下,LF精炼工艺模型不再局限于单功能模型的建立和部署,开始朝着集成化、自动化和智能化的方向发展,同时其功能也由单一的预测和推荐转变为整体的智能控制和决策.因此,建立集成化模型,规范现场工艺,改善数据质量,同时结合自动化控制和闭环反馈,进一步来实现智能控制模型成为LF控制模型未来研究和应用的重要方向.本文总结了LF精炼控制与决策模型中关于合金化模型、造渣模型、温度模型、吹氩控制模型、钙处理模型等单功能模型以及智能精炼技术的发展与研究现状.系统梳理了不同模型的建模原理和实现功能,展望了未来LF工艺智能控制与决策模型的发展方向,为后续LF智能精炼技术的开发和应用提供参考.

LF工业机器人炉前加料功能的改进

针对LF工序工业机器人加料操作可靠性差、加料作业耗时长、备料数量不足等问题,改进了机器人系统的设备组成,优化了设备功能,增加了炉前自动加入合金功能,采取上述措施后,提高了LF工序工业机器人加料操作的可靠性,提高了备料数量,LF加料耗时由10 min降至2.5 min,完全满足LF工艺要求,实现了工业机器人智能装备在钢铁企业生产线上的成功应用。

含硼冷镦钢LF精炼成渣行为研究

结合化学成分、矿物组成、显微组织和相图分析,深入探讨了某钢厂含硼冷镦钢的LF精炼成渣过程。结果表明:LF精炼渣的三元碱度(CaO/(SiO_(2)+Al_(2)O_(3)))从2.25降至2.02;精炼进站渣样的主要矿相为CaO、Ca_(6)Al_(7)O_(16)、Ca_(3)MgSi_(2)O_(8),出站渣样矿相为CaO、Ca_(6)Al_(7)O_(16)、Ca_(2)SiO_(4)、FeB;进站渣样中钙镁黄长石、钙铝酸盐、氧化钙相互交织,出站渣样呈现玻璃化分层,硅酸二钙相呈聚集性分布,钙铝酸盐和氧化钙嵌布其中;LF精炼后熔渣的NBO/T比值从4.00降至3.34,解离程度降低。

LF精炼炉钢包回转台驱动系统设计与分析

LF炉是整个钢铁精炼工艺过程中最为重要的设备,具有脱硫、脱氧,微调钢水成分的作用,对提高钢水品质具有重要作用;是每个钢企生产优钢特钢的必备设备。现有LF精炼炉主要结构型式分为双车式、回转台式以及电极旋转式。回转台式LF炉其特点是利用回转台的自转将钢水从等待工位转运钢水至冶炼工位进行冶炼;回转台式LF炉具有占地面积小,使用安全可靠,维护保养工作量小,效率高等优势。回转台作为LF精炼炉的重要组成设备,对整个精炼炉安全运行有着重要的作用;而回转台的平稳运行又取决于驱动装置设计的可靠性。针对回转台的驱动装置设计进行分析。通过对回转台驱动系统基础数据的计算、电机和减速机的选型,提出一个安全、可靠的设计方案,以便其他设计者进行参考。

马钢120 t LF精炼炉钢液温度预测模型的应用与优化实践

针对LF精炼炉钢液温度控制过度依赖人工经验的问题,马钢长材事业部以120 t LF精炼炉为研究对象,基于能量平衡原理,计算分析LF精炼过程中输入电能、合金化、炉渣热效应、钢包内衬散热、渣面辐射、吹氩搅拌和烟气热损失等热量对钢液温度的影响,建立LF精炼钢液温度的预测模型。经过跟踪实际生产试验、测温校正并优化模型,使模型取得了良好的应用效果。模型预测温度与实际测量值偏差绝对值≤5℃的比例为97.73%,偏差绝对值≤6℃的比例为100%。

草莓黄单胞菌RPA-LF快速检测方法的建立与应用

建立一种适用于田间稳定、快速、准确地检测草莓黄单胞菌的技术方法,有助于该病原菌的早期诊断和有效控制。将重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)和胶体金侧流层析试纸条技术(lateral flow strip,LF)相结合。根据草莓黄单胞菌的限制性核酸内切酶亚基S基因序列保守区设计RPA特异引物及探针,通过对反应条件优化及对灵敏性、特异性与疑似样本的分析,成功建立了草1莓黄单胞菌RPA-LF检测方法。该方法最佳反应条件为39℃恒温反应10 min,最低检测限为1.0×10^(1)copies/μL,能够特异地检测出草莓黄单胞菌,从采集疑似症状植株到检测可在30 min内实现,而且用RPA-LF方法检测疑似样本结果与常规PCR检测方法一致。综上,建立的草莓黄单胞菌RPA-LF检测方法快速、简单、准确、可视化,可用于该病原菌的早期诊断。

电极接口松动对LF精炼过程的影响及优化措施

电极接口松动是LF精炼过程中的一个常见问题,会导致温度分布不稳定、废气处理效果差、精炼时间和能耗增加,以及产品质量和生产效率下降。为了解决电极接口松动问题,进行生产数据分析,提出优化措施,通过电极紧固技术应用,改善电极接口稳定性。结果表明:电极接口稳定性提高,有效改善了电极导电率和流动场均匀度,升温速率加快,温度稳定性呈现向好发展趋势,能耗降低、精炼时间减少,产品质量和生产效率提高,填补了电极接口松动对LF精炼过程影响的研究空白,为LF精炼工艺的进一步优化提供了新的思路和方法。

基于LF-NMR研究双孢菇远红外辅助热泵干燥过程中水分迁移规律及品质变化

为研究双孢菇远红外辅助热泵干燥过程中水分分布规律及品质变化,采用低场核磁共振及成像技术分别对干燥过程的双孢菇进行弛豫特性及质子密度成像分析,并研究干燥前、后双孢菇微观结构和品质的变化。结果表明:在热泵温度分别为45,55,65℃时,双孢菇到达干燥终点的时间分别为510,420,390 min。双孢菇的T2反演谱有3个不同的弛豫峰:T21(3~23 ms)、T22(25~155 ms)和T23(155~1084 ms),分别代表双孢菇中的结合水、不易流动水和自由水。干燥初期,T23左迁幅度很大,干燥后期,左迁幅度变小,随着干燥时间的延长,自由水的流动性降低。干燥结束时,T23对应的弛豫峰下降约99.8%,只剩下部分T21和T22对应的峰,说明自由水几乎被完全去除,双孢菇内仅剩结合水和少量不易流动水。低场核磁共振图像显示,65℃条件下,干燥360 min,水分基本被脱除,而55℃和45℃处理组分别在干燥390 min和450 min才基本脱除。双孢菇外侧的水分先被脱除,内部的水分向外迁移,并且温度越高,内部水分迁移速率越快。另外,65℃条件下的双孢菇的BI值分别比45℃和55℃条件下的BI低30.55%和22.69%,说明65℃更能维持双孢菇原有的色泽。65℃条件下干燥的双孢菇的抗坏血酸、总酚、总黄酮含量分别比干燥前下降84.62%,55.80%和36.78%,与45℃和55℃相比,65℃下双孢菇营养成分的损失最小。本研究表明低场核磁共振及成像技术为双孢菇干燥过程中水分的变化提供了直观的参考依据,也可为双孢菇的远红外辅助热泵干燥工艺优化干燥参数、提高产品质量提供理论参考。

120 t LF智能控制系统的开发和应用

针对LF精炼操作对人工经验过度依赖的问题,马鞍山钢铁有限公司长材事业部基于冶金机理,在120 t LF上开发了温度模型、合金模型、吹氩模型和造渣模型,建立以钢水温度、成分、炉渣三者相互统一的控制模型,利用大数据技术和自学习功能对控制模型进行优化,实现了各模型协同集成和LF智能控制,取得了良好的应用效果,LF自动控制比例达到80%,终点目标温度±5℃命中率达95%以上,终点成分窄范围命中率(w(Si)±0.02%、w(Mn)±0.02%、w(S)±0.001%、w(Al s)±0.005%)达97%以上,降低LF精炼电耗约4 kWh/t、减少精炼处理时间约5 min,提高了生产效率和钢水质量,对炼钢工序降本增效起到了重要作用。

废旧高铝砖在LF精炼渣中的溶解行为研究

LF精炼渣中Al_(2)O_(3)通常来源于铝矾土,其成分与废旧高铝砖相近,因此可用废旧高铝砖替代铝矾土作为LF精炼炉的造渣剂。将废旧高铝砖切割为∅17.3 mm×12.0 mm的试样与精炼渣分别在1600℃反应5、10、15和25 min,分析了废旧高铝砖试样在精炼渣中反应不同时间后的溶解率、显微形貌及溶解后精炼渣成分,探讨了废旧高铝砖在精炼渣中的溶解机制。结果表明:高铝砖溶解后与精炼渣存在明显的边界层,精炼渣中MgO会优先扩散至边界层与试样溶解的Al_(2)O_(3)形成Al_(2)O_(3)-MgO固溶体,随着反应时间的增加,Al_(2)O_(3)-MgO固溶体逐渐增多,反应后期在试样表面形成Al_(2)O_(3)-MgO固溶层,抑制了溶解产物铝酸钙相向精炼渣中扩散;反应25 min后,高铝砖试样溶解率达35%,且与反应5 min后的精炼渣相比,精炼渣中Al_(2)O_(3)含量(w)由27.1%提升至30.9%。

LF精炼结束后软吹时间对帘线钢LX82 A夹杂物控制的影响

针对帘线钢夹杂物控制,通常选择长时间软吹处理提高钢水洁净度,但会导致镁碳砖侵蚀加剧。通过工业生产试验,使用FEI Explorer 4自动扫描电镜,研究LF精炼结束后软吹时间对帘线钢盘条夹杂物成分、数量的影响;并采用贝卡标准评分和神户标准Max-T(ave)评分进行盘条夹杂物评价。结果表明,LF精炼结束后软吹时间45 min与软吹时间25 min生产工艺对比,盘条中尺寸大于3μm的氧化物夹杂成分基本类似,夹杂物密度分别为135个/100 mm^(2)、103个/100 mm^(2),LF精炼结束后软吹时间25 min工艺夹杂物数量密度略低。扩大对比试验数量,盘条贝卡标准评分和神户标准Max-T(ave)评分表明,LF精炼结束后软吹时间20~25 min的夹杂物控制并未变差或略有改善趋势。帘线钢中低熔点夹杂物的控制主要通过控制Al含量、精炼渣等工艺参数,而导致最终产品失效的夹杂物往往与内生夹杂物类型不一致,对于帘线钢而言,可以考虑降低LF精炼结束后软吹时间。

LF炉外精炼工艺的优化试验

为去除炉外精炼过程中的有害杂质,提高钢液纯净度以及钢材的质量,提出一种LF炉外精炼工艺优化方案。以某钢厂为研究背景,对钢材生产进行工艺性试验和分析,通过对轴承钢和高档齿轮钢LF炉外精炼工艺的研究,确定适宜的工艺参数,根据成品钢中酸溶铝质量分数为0.020%~0.025%的要求来控制VD炉后喂铝量,以全氧质量分布和轴承钢夹杂物为评价指标,对改进前后的工艺方案进行比较分析,验证了LF炉外精炼优化工艺综合应用效果更优,对钢冶炼技术的改进具有指导意义。

LF精炼炉提高供电效率的研究与实践

根据LF精炼炉不同生产阶段炉渣泡沫化特点,优化精炼辅料和发泡剂的使用,系统研究LF精炼炉供电的电气特性,得出最佳供电功率的供电曲线,实现LF精炼炉动态的低耗高效供电工艺,供电效率提升5.66%,升温效果达到3.92℃/min以上,减少了给电对LF炉电极设备的冲击损坏。

LF软吹时间对硅脱氧弹簧钢氧化物夹杂的影响

探讨了硅脱氧弹簧钢中氧化物夹杂的形成机理及其影响因素,特别关注了LF软吹时间对氧化物夹杂形态和数量的影响。通过一系列试验和金相分析,发现硅脱氧剂的使用和冶炼温度是影响氧化物夹杂的关键因素。随着硅脱氧剂的加入,钢液中的氧气含量减少,降低了氧化物形成的可能性。同时,合适的冶炼温度对于控制氧化物夹杂也至关重要。研究结果为优化硅脱氧弹簧钢的生产工艺,提高钢材质量提供了重要的理论依据和实践指导。

高温抗氧化涂料石墨电极在LF炉上应用初探

石墨电极作为LF炉炼钢中的重要原料,起着导电、加热、增碳、调质等作用,其消耗对电炉炼钢的成本、质量影响较大。本文从石墨电极的品级、影响因素、损耗机理等方面,分析了降低消耗的条件,然后以高温抗氧化涂料的作用机理、使用方法和节约价值等方面为切入点,结合产品的具体使用效果进行讨论,希望对石墨电极的生产和使用有所借鉴。

热态铸余钢渣返回LF精炼利用的技术研究

叙述了在鞍钢股份炼钢总厂开展的RH、LF铸余钢渣热态循环利用技术的开发与应用研究。实现LF炉配加铸余渣冶炼技术,将LF热态铸余钢渣返回LF炉循环利用,有利于LF前期的快速成渣和埋弧操作,节省了LF渣料消耗和电耗。

TC 10型梳棉机梳理莱赛尔LF纤维工艺优化

为提升莱赛尔LF纤维纱线质量,介绍TC 10型梳棉机梳理配置与特点,以集聚赛络纺莱赛尔LF 9.8 tex纱为例,对该机锡林转速、回转盖板线速度、出条速度、锡林—盖板隔距等工艺参数进行优化组合试验,得出适纺莱赛尔LF 9.8 tex纱最佳方案,并对比工艺优化前后成纱质量。指出:梳棉机工艺参数及梳理器材的选择对成纱质量影响较大,TC 10型梳棉机可实现不停机多组试验一次性完成的功能;当锡林转速为300 r/min,出条速度为100 m/min,回转盖板线速度为90 mm/min,锡林—盖板隔距为0.25 mm,0.23 mm,0.23 mm,0.23 mm,0.23 mm,0.25 mm时,纺制的莱赛尔LF 9.8 tex纱线质量最优。