武钢RH-MFB技术的应用及优化

武钢第二炼钢厂是武钢品种钢生产基地,目前建成两台RH真空处理装置,1#RH真空处理装置设置KTB顶枪装置,WPB喷粉装置;2#RH于2005年三月在对电器,仪表进行改造的同时,新增MFB顶枪装置.RH-MFB顶枪装置具有强制脱碳,处理及非处理在线加热,去除真空室结瘤,加铝升温功能.MFB顶枪运行三个多月来生产品种405炉,厂工程技术人员在设计审查,调试及试生产期间对设备,工艺,操作进行不断完善和优化,取得了满意的效果.     

RH精炼炉顶枪控制系统优化

RH顶枪的主要作用是加热炉体、在真空环境下吹氧脱碳,同时加热钢水,进行喷吹粉剂脱硫、脱磷等。顶枪控制系统是顶枪工艺过程的控制环节,直接影响钢水真空精炼工艺的控制准确性、生产的稳定性和安全性。针对顶枪在抱闸过程的"下溜"、精准定位顶枪位置和发生断电故障时如何处理三方面问题进行分析,分别从变频器、故障提升、编码器对顶枪的控制进行分析与优化。结合某钢厂RH顶枪的实际运行情况,在冶炼过程中进行优化有效地避免事故发生,提高设备使用安全性。     

鞍钢第三炼钢连轧厂RH炉自动控制系统的设计与应用

介绍了鞍钢股份第三炼钢连轧厂RH真空处理自动控制系统的配置和操作站上位机监控的实现,着重阐述了RH真空泵系统、顶枪自动控制、真空室待机位加热及合金料自动投入等功能的实现.     

提高RH顶枪投入情况下系统的真空度

通过对韶钢炼钢厂1号RH顶枪密封通道结构及保护气控制方式的研究,对密封通道导向装置、阀站的仪器仪表及保护气控制程序进行优化,提高顶枪投入情况下的系统真空度,为钢水在线升温及超低碳钢冶炼提供有利条件.     

攀钢方坯RH顶枪控制系统

介绍项目的基本情况和RH精炼装置的系统配置,着重介绍顶枪的加热、升降控制功能、顶枪的定位控制和顶枪安全控制策略,对顶枪的冷却水流量差算法做了较为详尽的讨论,叙述了系统的操作方式和操作方法,同时对系统的使用效果进行了评价。     

RH真空处理控制系统

全面介绍RH真空处理控制系统的构成,重点论述钢包车顶升、真空泵抽真空、真空罐加热、顶枪控制、合金料投入等控制子系统的软件控制策略.此RH真空处理控制系统已在国内某大型钢厂应用,运行效果良好.     

RH顶枪装置的机械结构分析

从工程设计和工业应用的角度出发,详细分析固定式、旋转式及平移式三种顶枪装置的机械结构,指出固定式及旋转式两种顶枪装置所存在的缺点:在更换真空槽时,无法为行车提供吊运真空槽所需的空间。为了克服其缺点,开发设计平移式顶枪装置,对顶枪装置的设计有借鉴和指导作用;平移式顶枪装置不但可以为行车吊运真空槽等提供宽敞的空间,同时可长距离平移至不同的工艺位置实现不同的冶炼工艺,减少RH在线设备的数量,提高设备的利用率,是适合RH炉外精炼的最优结构。     

RH精炼中顶枪的应用与改进

介绍了RH炉精炼中顶枪的设备结构和功能,对使用中遇到顶枪寿命短的问题进行分析,并对不符合设计的部分提出改进建议.     

湘钢国产120tRH的设计特点

RH具有真空脱碳、脱氢、脱氧,顶枪吹氧脱碳,顶枪煤气烘烤真空室等功能。湘钢5 m宽厚板厂的120 t RH主要设计特点体现在：双车四工位的工艺布置、整体式真空槽、采用国产顶枪、合理的浸渍管设计及完善的浸渍管维护。     

国产120tRH的设计特点

RH法具有真空脱碳、脱氢、脱氧,顶枪吹氧脱碳,顶枪煤气烘烤真空室等功能,湘钢五米宽厚板厂的120tRH主要设计特点体现在：双车四工位的工艺布置、整体式真空槽、采用国产顶枪、合理的浸渍管设计及完善的浸渍管维护。     

重钢85t复吹转炉的水模型试验

通过重钢85 t复吹转炉1∶8的水模型,试验研究了顶枪枪位、底吹流量对转炉熔池混匀时间、炉口喷溅量、冲击深度和液面扰动的影响。实验表明,模型获得最大搅拌能的顶枪枪位为50~100 mm;枪位在90~110 mm时,由射流冲击引起的物理喷溅量达到最大值。建立了重钢85 t转炉复吹工艺参数:冶炼前期顶枪枪位为1600~1760 mm,底吹流量240~350 m³/h;中期两参数分别为1100~1300 mm和160~200 m³/h,后期两参数分别为1040~1120 mm和200~350 m³/h。     

Behaviors of Denitrogenation in RH-MFB

 According to the analysis related to kinetic mechanism of vacuum denitrogenation and combining with the actual production of RH-MFB (a combination of Ruhstahl-Hausen vacuum degassing process with a multifunctional oxygen lance) at Liansteel, the limit step and model equation of vacuum denitrogenation are determined. Meanwhile, the influencing factors of nitrogen removal from liquid steel in vacuum of RH-MFB are analyzed. The results show that the limit step of vacuum denitrogenation in RH-MFB is the mass transfer of nitrogen in liquid boundary layer and the reaction follows first order kinetics. Keeping the necessary circulation time under the working pressure (67 Pa) is helpful to nitrogen removal from steel. The oxygen content in molten steel has little influence on the removal of nitrogen after deep deoxidation, while the sulphur content in liquid steel is always relatively low and has little effect on denitrogenation. The sharp decrease of carbon content in steel drives the process of denitrogenation reaction so as to exhibit a faster denitrogenation rate. The interfacial chemical reaction and argon blowing play a major role in the nitrogen removal when the carbon content in liquid steel is stable.     

钢水真空精炼顶枪的电气控制设计与实现

针对目前国内冶金行业钢水精炼中的顶枪装置发生变频器故障时,导致顶枪无法快速自动提升至真空槽外,且易引起顶枪枪体被烧坏,研发出了一种新型顶枪升降装置控制电路,可提高顶枪装置的安全性和可靠性。     

RH-PTB真空精炼装置内粉剂混合特性的水模型研究

根据相似理论,用1∶9水模型钢包(直径0.43m,水面高度0.45m)模拟RH-PTB真空精炼水冷顶枪喷粉技术,研究顶枪气量、上升管提升气量、顶枪枪位高度对粉剂混均时间的影响。结果表明,随顶枪气量增加,粉剂在液体中均混时间增加,并具有最大值;随提升气量增加,均混时间迅速减少,但当提升气量≥15L/min时,均混时间不再继续减少;顶枪枪位对均混时间有一定影响,实际操作中,应根据具体情况,调整顶枪枪位,以减少粉剂均混时间。     

唐钢50 t复吹转炉水模型的实验研究

针对唐钢50 t复吹转炉,采用1:6.35水模型的正交试验,研究了氧枪枪型、枪位、顶吹流量和底吹流量对熔池混匀时间、穿透深度、冲击面积和喷溅量的影响。结果表明,与4孔氧枪相比,使用改进后的4孔变角氧枪可增加对熔池的冲击面积,降低穿透深度和炉口溅出量,缩短混匀时间。对于50 t复吹转炉实际枪位≤1.3 m,有利于缩短冶炼时间,提高冶炼强度;顶吹流量控制在13 000～14000 m³/h,可缩短混匀时间和减少炉口溅出量。     

180 t转炉聚合射流流场的水力学模型的实验研究

采用几何相似比1∶10水模型对180 t顶底复吹转炉内射流与熔池相互作用进行模拟试验,研究了在最佳枪位(150 mm)时氧气流量(38~42 m³/h)对均混时间的影响以及最佳顶枪流量(39 m³/h)下聚合射流氧枪枪位(40~150 mm)对均混时间的影响。结果表明,聚合射流氧枪对熔池的搅拌效果完全能达到顶底复吹的搅拌效果,如能在转炉冶炼工艺中应用,可取消底吹系统,简化转炉设备,提高转炉炉龄。     

300t 顶底复吹转炉氧枪枪位的水模型研究和应用

研究了300t顶底复吹转炉1:10几何相似比的水模型顶枪枪位（150~230mm）和流量（44~48m³/h）对钢液混匀时间的影响。模拟结果得出,最佳枪位为170mm,最佳流量为45m³/h。钢厂300t顶底复吹转炉应用结果表明,顶吹流量60000m³/h和底吹流量1000m³/h时,当顶枪枪位由1900mm改进为1700mm时,碳氧积平均值由原来的27.94降为23.49,提高了转炉内熔池的搅拌效果,吹炼时间由原15.8min降低至15.5min,降低了生产成本。     

具有自主知识产权的新一代多功能RH-BTB顶枪技术

RH顶枪技术曾长期被国外技术垄断,上海宝钢工程技术有限公司通过自主研究,开发出具有自主知识产权的新一代多功能RH-BTB顶枪技术,该技术包括顶枪枪体设计技术、升降装置设计技术和仪表控制阀站设计等技术。通过系列化的设计使之可应用在70~300 t级RH,各项功能指标均达到或超过同类引进设备。该技术获得成功后,大幅降低了工程建设投资,除在国内得到推广,已开始向海外输出。     

180 t转炉底吹和顶-底复吹射流与熔池作用的水模型研究

根据180 t转炉的实际生产情况,以修正的Froude准数为相似准数,建立几何相似比10 ： 1水模型,进 行了四孔对称单纯底吹试验,并在最佳的底吹工艺参数下(底吹最佳位置为喷嘴所在同心圆直径:转炉熔池直径= 0. 3处;最佳流量为0. 7 m³/h,均混时间18. 2 s),通过改变顶吹氧枪的气体流量和吹炼枪位进行了顶底复吹转炉射 流与熔池作用的试验。结果表明,在底吹条件下,增加顶吹工艺(最佳枪位150 mm,最佳流量39 m³/h),熔池平均 的均混时间减少了 5.6 s, 180 t转炉顶底复吹可显著提高经济效益。