铁水包扒渣过程的数值模拟

 对炼钢来说,入炉的铁水渣量大,使得冶炼周期长、消耗高。因此,在铁水进入转炉前,将铁水包内的高硫渣除去显得十分重要。实验中采用一种新型喷枪,置于铁水包后部,向铁水包喷吹氮气,使渣聚集,从而提高扒渣效率,减少铁水损失。并采用数值模拟的方法研究各项生产因素对吹渣效果和温度的影响。结果表明：枪浸入深度的增加会改善吹渣效果,吹气量的增大也有助于气体排渣。     

铁水包吹气排渣过程的模拟

设计喷枪置于铁水包后部(相对于扒渣嘴),在扒渣开始前,通过此喷枪向铁水内喷吹气体,气体上浮后排开一定面积渣层,使表面渣向扒渣嘴方向聚集,为下一步扒渣机的操作提供便利条件,从而减少扒渣次数,提高效率,降低铁损.使用1:3.5比例设计铁水包水模型,模拟不同工况下,气体排渣的效果.同时采用数值模拟的方法验证水模实验结果.实验表明喷枪浸入深度从200mm变到400mm,无渣比(无渣区域占总面积的百分比)从10%增加到30%;气体流量从4m³·h^-1变到6m³·h^-1,无渣比从30%增加到37%.说明浸入深度越大,吹气量越大,排渣的效果越好.数值模拟与水模型符合较好.     

80 t钢包静置过程温降分析

针对唐山某公司钢包循环过程中温降过大,温度补偿计算困难的问题,分别采用解析法和数值模拟的方法建立了钢包静置过程的温度预测模型.最终提出的钢包温度计算方法能够较为方便准确的描述钢包温降过程,并以此为基础对钢包内钢液温度进行补偿,此外,推断出烤包温度低是造成钢液温降大的主要原因,钢液静置的前10 min是温降最大的阶段,静置时间超过50 min之后,钢液温度基本保持稳定.     

210t钢包钢水温降规律的数值模拟

通过建立钢包有限元传热数学模型,模拟钢包传热过程的瞬态温度场.分别采用代表值法和能量守恒法分析重庆钢铁股份公司炼钢厂210 t钢包不同烘烤温度、不同绝热层材质对钢水温降的影响,预测了不同工况的钢水温降速率,并与实测值进行了对比.结果表明:钢包烘烤温度对钢水温降影响很大;钢水浇铸过程中温降速率比静置时要大;实测的温降速率...     

高炉- 转炉区段铁水运输温降综述

节能降耗是钢铁企业长期发展的核心内容,高温铁水作为冶炼过程中能量流的载体,铁水温度始终是降低钢铁生产成本、保障钢铁产品质量的关键因素之一。综述了高炉- 转炉区段铁水热量损失的主要方式和影响因素,分析了铁水运输过程温降的关键问题,指出了新型界面技术——“一包到底”模式,是铁水运行周期短、温降小的基本保障。钢铁企业还可以通过研制铁水覆盖剂,减小铁水面散热;优化铁水包保温结构,包括增设绝热层和保温盖等措施,有望为进一步减小铁水温降提供参考和依据。     

90t钢水包异常情况温降分析

分析了第三炼钢厂90t钢水包异常(新包、小修包、离线烤包器包、包内粘冷钢及残渣包)情况下的大包温降、中间包温降分布，对炼钢出钢温度、精炼结束温度作出了调整。     

多功能铁水包加盖保温效果分析

 为了减小运输过程中铁水温降以及降低钢铁生产成本,对铁水包加盖的综合保温效果进行了定量分析。通过建立相应数学模型和数值计算,分别对加盖和不加盖的230 t铁水包进行5 h的空包运输过程模拟,以及加盖和不加盖的满包铁水包1 h模拟。模拟结果显示,在5 h空包运输阶段加盖,能有效改善接铁前的空包热状态,减少下次接铁时铁包耐材所需的蓄热量,且铁包上部包沿处温度提高最大为194 K,上下部温差减小140 K,降低热应力所导致的耐材损坏;在1 h满包运输阶段,全程周转增设保温盖能减小铁水温降约13 K。最后,将模拟试验结果与现场实测数据结果进行分析比较,相对误差值小于5%,验证了模型的准确性。     

150t铁水包脱硫工艺优化

承钢150t铁水包脱硫生产初期存在脱硫效率低、喷溅严重铁损大、堵枪、除渣不彻底和镁粒消耗高等问题,经采取一些技术措施,如单喷颗粒镁而顶加氧化钙;保证气源压力,稳定罐压、喷吹压力,稳定供镁强度和粉气比;及时清理包沿,铁水包到站后适量扒去部分高炉渣等,脱硫效果明显改善。     

铁水装运过程的温降分析

针对铁水在装运过程的温降进行研究,对某厂高炉-转炉之间采用不同装运模式下的铁水温降进行测试,通过对测试结果的分析,找出了铁水温度的影响因素,并分析了各影响因素之间的关系.     

喷吹铁水脱硫过程中气液两相数值模拟研究

通过运用流体力学原理,对采用锥形喷枪脱硫在喷吹过程中铁水包内气液两相的流动进行数值模拟。对于喷枪距离铁水包底不同位置时,比较分析其内部的压力场、速度场和气体体积分布。通过研究,优化了喷枪在铁水包中的位置,为提高脱硫效果,现场操作喷枪位置提供了理论支持。     

320t鱼雷罐铁水温降的有限元计算

为强化鱼雷罐储运时的铁水保温,根据某炼铁总厂铁水运输的实际工况,采用ANSYS有限元软件,用辐射矩阵描述铁水和罐衬间的传热,构建了二维轴对称模型,对某炼铁总厂320 t鱼雷罐采取保温措施前后的温度场进行了瞬态热分析,计算了铁水温降.结果表明:现有的鱼雷罐在储运时会产生110℃铁水温降,此温降同实际温降的误差为8.3%,采取保温措施后,铁水温降减少到83℃.说明保温措施是显著的.     

重钢80t钢包瞬态温度场的模拟研究

通过建立钢包传热数学模型和有限元模拟计算，分析了重钢炼钢厂80t钢包不同烘烤温度、不同绝热层材质对钢水温降的影响，提出了钢水温降速度低于1．5℃/min、的优化方案，模拟结果与现场实测数据基本吻合，为重钢炼钢厂减少钢水温降提供了依据。     

钢包钢水温降及其影响因素的模拟

通过有限元方法建立了120 t钢包的传热模型,计算分析了钢包在使用过程中的传热行为,研究了钢包内衬及厚度对钢水温降的影响.结果表明:使用导热系数较低的保温材料,在传统钢包内衬中添加绝热层能显著提高钢包的保温效果,减低钢水温降速率;改变工作衬厚度对钢水温降速率的影响较小.     

首钢京唐5 500 m3高炉出铁过程铁水温降规律

 为了研究大型高炉出铁过程铁水温降规律,对首钢京唐5 500 m3高炉出铁过程中铁水沟和炉下铁水罐内的铁水温度进行了现场实测。结果表明,高炉铁水沟中铁水温度呈周期性波动,堵口过程中铁水沟残铁温度以0.92 ℃/min的速率逐渐降低,铁口打开后铁水沟温度需40 min逐渐回升并稳定在1 475 ℃左右。尾罐是影响铁水罐受铁结束时罐内铁水温度的关键因素,尾罐比普通罐装满铁水时罐内铁水温度低25 ℃。尾罐装满铁水时罐内铁水温度与第一次受铁量有关,将尾罐放在高炉下次出铁的第二罐受铁有利于提高罐内铁水平均温度。     

冶炼过程钢包温度场和钢水温降的研究

采用有限差分法,建立了钢包的传热物理模型和耐火材料层的温度分布模型,研究炼钢过程中钢包包衬温度场分布和钢水温降的影响.结果表明热态空包每多停留1 min,后续钢水温降增加约0.26℃;空包停留1 h后进行1 h的离线烘烤,后续出钢阶段钢水降温约12℃;永久层导热系数越小,永久层的温度梯度会越大,隔热效果会越好,工作层宜...     

纯氧助燃预热铁包中废钢过程气流特性的数值模拟

低热值煤气铁包内燃烧预热废钢是提高转炉废钢入炉量的有效措施之一.基于标准k-ε湍流模型耦合涡-耗散燃烧模型,针对铁包内转炉煤气纯氧燃烧过程进行数值模拟研究,探讨气流分布特性及其对烘烤效果影响.结果表明,纯氧燃烧时高温气流速度大,从料堆中心进入、边缘排出,换热距离大,可有效提高低热值煤气燃烧的热利用效率;燃烧过程中铁包盖...     

高炉-转炉铁钢界面铁水温降预测建模和分析

摘要：针对高炉 转炉铁钢界面间铁水在受铁、运输及预脱硫过程中的散热问题,以铁水温降为研究对象,分析铁钢界面铁水在运输过程温降的影响因素,建立基于极限学习机的铁水温降预测模型。实例研究结果表明,建立的预测模型能够很好地预测铁钢界面铁水运输过程温降,连续预测100罐铁水温降,当绝对误差小于10℃时,铁水温降命中率为87%,预测均方根误差为6.932。对铁水温降的各主要影响因素定量分析表明,铁水温降对受铁温度最为敏感。     

预热温度对钢包盛钢时的内衬温度及应力影响

为了确定合适的钢包烘烤预热温度,以某钢厂90t整体铝镁浇注料钢包为原型进行数值模拟,利用有限元分析软件ANSYS,采用间接耦合法进行计算,得出了不同烘烤预热温度工况下,钢包盛钢时的内衬温度变化及应力分布。结果表明:提高钢包预热温度可以降低钢包内衬的温升及钢液温降幅度,减小钢包内衬的温度梯度,减少内衬材料受热应力所引起的热震破坏,从而延长钢包使用寿命。综合考虑钢包内衬水分排除、节能及热应力分布等因素,钢包预热温度取1 173~1 273K最佳;钢包底部的烘烤预热温度应提高到1 373K。