300t精炼钢包温度场和应力场的有限元分析

在目前所用材质体系和砌筑结构的基础上,对精炼过程中的300 t精炼钢包剪切应力场、温度场和热应力场以及膨胀缝的最大接触应力进行了有限元研究.结果表明:在LF精炼过程中,渣线处的内衬砖最容易受冲刷和热应力的作用而损毁,需在保证良好抗渣性能的同时采用热膨胀系数低、抗冲刷性好的耐火内衬砖;膨胀缝的最大接触应力与膨胀缝的大小呈线性反比关系,以保持在0.8～1.8 mm之间为宜.     

不同材质钢包内衬烘烤过程中温度场的数值模拟

为了预防钢包衬因烘烤不当而引起的严重损毁,采用数值模拟法构建了钢包烘烤过程的数值模型,模拟分析了高铝质、铝镁碳质、镁碳质耐火材料内衬在烘烤过程中的温度分布情况。结果表明:烘烤18 h内,烘烤趋于稳定后,镁碳砖各点温度均比铝镁碳砖高20~30℃,比高铝砖高50~60℃;相同材料特殊取点的最高与最低温度的差值,高铝砖为197.4℃,铝镁碳砖为140.6℃,镁碳砖为133.3℃。可见,从升温能力到包衬温度均匀性,镁碳砖均最优。     

整体浇注钢包烘烤过程中内衬温度场和应力场分析

采用数值分析方法研究整体浇注钢包烘烤过程中内衬温度随时间变化情况,得出内衬各点温度随时间变化特征及不同点处温度分布,并通过现场测试验证模型结果正确性.采用有限元方法对烘包某一时间点内衬应力分析,探讨烘烤过程中整体浇注钢包应力分布集中情况及原因,为提高整体浇注钢包使用寿命提供一定的指导作用.     

浸入式水口燃烧式烘烤预热温度场研究

浸入式水口在浇钢以前必须进行充分预热,利用燃烧的煤气烘烤水口是常用的预热烘烤方式。本工作运用有限元技术对浸入式水口燃烧式烘烤预热的瞬态传热过程进行了研究,得到了水口烘烤预热后的温度场分布和水口的升温曲线。研究结果表明,在燃烧式预热烘烤方式下,水口沿轴线方向的温度变化梯度较大,水口颈部预热后的温度较低,是导致水口颈部频繁断裂和较易出现竹节样裂纹的主要原因。欲提高水口颈部的预热温度,必须改进水口的预热烘烤方式     

蓄热式钢包烘烤过程中包内高温低氧特性的数值模拟

为了分析入炉气体的预热温度对高温空气燃烧过程的影响,综合考虑体系的质量、动量、能量守恒以及燃烧体系的组份平衡,建立了煤气-空气双预热的三维非稳态燃烧数学模型,并以CFX4.3为计算平台,耦合流体流动、燃烧和换热过程,首次对蓄热式燃烧过程中高温低氧特性进行了数值研究,得出了在不同预热温度时,燃烧室内气体温度场和氧气浓度场分布. 结果表明, 提高气体预热温度有利于加快燃烧进程,提高燃烧室内气体的整体温度及温度均匀性,降低局部氧浓度.     

不同成型方式精炼钢包包壁工作衬的蚀损机制研究

为了探究浇注成型刚玉-尖晶石预制件与机压成型刚玉-尖晶石机压砖作为钢包包壁工作衬的服役情况及蚀损机制差异,研究了使用200炉次后的刚玉-尖晶石预制件以及机压砖的外观、化学成分、物相组成、物理性能以及显微结构。结果表明：刚玉-尖晶石预制件的蚀损速率略小于机压砖的,其侵蚀层厚度远小于机压砖的。免烧的机压砖本身颗粒之间的结合强度要远低于水泥结合预制件的,这导致机压砖内部颗粒之间的结合更容易被熔渣破坏,因此,预制件具有更优异的抵抗熔渣渗透的能力。     

直流电弧电渣钢包炉电磁场速度场温度场的三维数值模拟

应用保角变换，采用贴体坐标，建立了非规范正交曲线坐标系的直流电弧电渣钢包炉钢液与两相流的电磁场、速度场、温度场的三维数学模型，用φω法进行了联立耦合数值计算，在生产过程中测量电磁场与温度场，预测与实测结果基本一致．     

钢包壁工作衬用耐火材料

选择钢包内衬用耐火材料时,应主要考虑包衬的使用条件、对钢水纯净度的要求、钢包操作的安全性.以及最佳的单位产品的费用支出.在欧洲大多采用碳质、铝镁碳质及方镁石刚玉碳质耐火材料作钢包工作衬.在钢包及钢包炉中对钢水进行炉外精炼时,则推荐采用镁碳质耐火材料.     

钢包包底内衬结构的改善

1前言 在实际使用的钢包中，包底衬砖的特定地方发生剥落损毁，加快了损毁速度。因此，采用有限元素法进行了结构分析，研究了旨在抑制钢包包底衬砖断裂的内衬结构。     

The possibility of repair of metallurgical ladle lining

Metallurgists have always dreamed of an “eternal ladle”, i.e., the possibility of repairing a metallurgical ladle without removing its old lining. However, the use of thick mixtures for this purpose is problematic, whereas thinner mixtures are prone to cracking under cooling. The author demonstrates that the reason for such cracking is the temperature contraction of the surface layer, which is the first to be cooled, as a consequence, a larger volume becomes enclosed in a shell of a smaller capacity, which leads to its cracking. A method is proposed for cooling the inner volume of lining to remove temperature stresses from the outer layers and prevent their cracking. __________ Translated from Novye Ogneupory, No. 7, pp. 59–62, July, 2007.     

钢包内衬用MgO-CaO-C砖的开发与应用

采用抗水化处理后的镁钙砂为原料 ,研制了MgO -CaO -C砖 ,并对使用MgO -CaO -C砖过程中钢液中夹杂数量和氧含量的变化情况进行了分析。结果表明 :MgO -CaO -C砖在钢包包壁非渣线部位使用 ,能减少钢中氧含量和夹杂物数量 ,降低夹杂粒径 ,改变夹杂粒度分布 ,提高钢水质量。     

Model of heating of the lining of a steel-teeming ladle

The thermal fields of the refractory linings of metallurgical equipment are investigated. Using as an example the lining of a steel-teeming ladle, mathematical modeling of the thermal fields in preliminary heating of the ladle and during smelting is performed. An approach to the construction of thermal fields, assuming the presence of defects in the lining and in the case of intersecting thermal fields, is proposed.     

钢包内衬用无收缩性莫来石刚玉捣打料的开发

对冶金用含碳刚玉耐火材料在负压条件下进行了浸渍,探讨了采用不含苯并吡的碳素物质来取代煤焦油沥青进行浸渍耐火材料的可能性。     

Design of tundish ladle lining on the basis of thermal and hydraulic modeling

A structure for the lining of a tundish ladle made from domestic refractory materials is suggested in which the heat loss is less than in linings from imported materials. The hydrodynamics of the liquid pool depends on the ladle profile and the structure of the interstrand partitions. The best results (absence of stagnation pockets along the ladle length) are obtained when the partitions height varies betweenH/3 andH/7 from the second to the fourth partition and the partitions are arranged at 1/4 of the interaxial distance to the strand behind the partition.Translated from Ogneupory, No. 6, pp. 25 – 27, June, 1994.