复吹转炉溅渣护炉水模试验研究

通过水力学模型试验,研究了影响复吹转炉溅渣护炉效果的因素,研究认为,为了取得良好的溅渣护炉效果,顶、底吹流量及顶枪枪位应有一良好的配合.马钢50t复吹转炉的最优化工艺参数为:顶枪气体流量12000Nm3/h,枪位2000mm,留渣量9%,底吹气体流量60～120Nm3/h.     

六流小方坯中间包流场优化水模研究

为改善某钢厂六流小方坯中间包钢液流场,净化中间包钢水以及改善钢水的温度分布,通过合理设计正交水模试验,考察各方案中间包死区体积、多流一致性等参数,以及两者的综合指标,表明影响该中间包流场综合特性的主次因素顺序为:孔径大小→导流孔倾角→挡墙位置→挡墙高度,其中导流孔径55mm,向上倾角30°,挡坝距中端400 mm,高度250 mm,此方案流场较为合理。     

氧气-水系统中底部气泡条件对表面反应速率的影响

在二次炼钢过程中,增加钢水脱碳过程中低碳时期的反应速率被认为是生产超低碳钢最有效的方法。先前的研究已经说明了在实际精炼过程的最后时期,表面张力起主导作用。为了提高表面反应速率,必须扩大反应区域,通常采用增加流股中心面积的方法获取。在此研究中,通过水模试验评价了底部搅拌条件对气体一液体反应速率的影响,为了达到这个目的,测量了底部气泡作用过程中的脱氧速率。采用5种类型的喷嘴布置方式,研究在不同气体流速下,流股中心面积对反应速率的影响。结果表明：表面反应速率受气体流速和流股中心面积影响。开发了反应速率和流股中心面积的经验关系式,采用这种关系式估算了熔池表面的气-液反应速率。     

ASF方坯八流中间包内钢液流场的模拟研究

以某钢厂的八流连铸中间包为研究对象,采用数值模拟方法对不同控流结构中间包内钢液流场进行了研究,并通过水模型实验和工业生产进行验证。模拟结果表明:ASF中间包内的挡墙和湍流器能够明显改善钢液的流动状态和温度分布,加上双坝后效果更佳,钢液的流动存在4个环流区,不仅增加了钢液的混合程度,而且中间包内钢液的温度分布更均匀且低温区较少。水模试验表明在空包中加入湍流器和挡墙能明显改善各流流动特性的一致性,且在其基础上加入双坝能进一步改善钢液的流动特性,与数值模拟结果一致,此外,工业生产也完全达到预期效果。     

120t钢包汇流卷渣的物理模拟

通过水模试验,对某厂120 t钢包浇铸过程中汇流卷渣现象进行了观察,研究了钢包渣量、钢包水口直径对卷渣高度的影响。结果表明,钢包从无渣到1.0%的渣量时,开始卷渣高度降低了57%,稳定贯穿漩涡的高度降低了56%;渣量从1.0%增加到7.0%,开始卷渣高度增加了63%,稳定漩涡高度增加了62%;钢包水口流量由2.884 m3/h增加到22.465 m3/h,开始卷渣高度增加60%,钢包水口出流流量由2.361 m3/h增加到19.211 m3/h,稳定漩涡高度增加了75%。     

旋流氧枪在提钒转炉上的应用

通过水模拟试验,研究了旋流氧枪对熔池的搅拌效果,发现采用10°旋流氧枪喷吹时混匀时间最短,仅为47.6s,因此,对熔池搅拌的效果最佳。在此基础上,采用10°旋流氧枪在现场150t提钒转炉上进行吹炼提钒。研究发现:采用旋流氧枪可保证提钒转炉冶炼过程的正常进行,半钢钒的质量分数比常规氧枪冶炼时降低17.8%,转炉提钒率提高5.1%,钒渣V2O5品位提高0.93%,减少了铁损,为提高提钒转炉钒资源回收率提供了新技术。     

圆坯连铸结晶器流场水模研究

采用0.7:1的比例模型,使用示踪剂、流场照片显示以及DJ800波高仪测量结晶器内液面波高的方法对马钢一钢厂圆坯连铸结晶器(断面尺寸为φ450mm)内钢液的流动状态进行了研究.通过水模研究,获得了不同拉速条件下圆坯连铸结晶器内流场完整的立体形貌.从水模试验结果可以判定:圆坯连铸采用直孔形水口时必须要用外力来改善结晶器内流体的流动,所以在结晶器上施加电磁场非常重要.     

椭圆罐搅拌混合特性水模试验研究

基于国内外KR搅拌脱硫昆合特性的理论研究结果,提出了一种铁水机械搅拌脱硫用椭圆形铁水罐新结构,完成了常规四叶搅拌器与相同叶片结构WG-3Y搅拌器在圆形与椭圆形搅拌罐上的水模试验.试验结果表明,与圆形搅拌罐相比,椭圆形结构搅拌罐能明显改善搅拌混合效果,并随着搅拌转速的提高,改善效果呈增大趋势,常规四叶搅拌器卷吸深度最大提高3.67倍,WG-3Y搅拌器最大提高8倍.     

120t复吹转炉底吹供气优化的模拟研究

针对天津钢铁集团有限公司120t复吹转炉,通过水力学物理模拟对转炉底吹供气进行了优化研究,寻求合理的底吹供气模式并进行生产实践。结果表明：转炉底吹对转炉熔池搅拌有很大的影响,喷嘴数目增加,熔池混匀时间有减小的趋势,与喷嘴流量均分模式相比,流量直线模式和“V”型模式混匀时间都得到改善,直线模式更有利于熔池的搅拌;优化后转炉冶炼有较大幅度的改善,转炉终点命中率提高,碳氧积更稳定,达到了强化转炉冶炼的目的。