50t复吹转炉底透气砖布置的水模实验研究

通过水模实验研究了唐山建龙炼钢厂50 t顶底复吹转炉底透气砖布置方式和复吹工艺参数对熔池搅拌效果、冲击深度及喷溅情况的影响.熔池均混时间及顶枪对熔池冲击情况的实验结果表明,采用4块底透气砖在2个不同圆周上局部非对称布置时,能够形成三维整体大循环搅拌,可有效缩短均混时间.在实验条件下,采用240 mm枪位、顶吹流量为120～128 m3/h,同时底吹流量为2.07 m3/h时,可获得熔池均混时间短、顶吹气体冲击面积和冲击深度适中的效果.     

顶底复吹转炉内气液两相流行为的数值模拟

利用可压缩模型描述了四孔喷头顶吹超音速射流行为,并与前人实测结果对比验证了模拟结果. 通过耦合VOF和Lagrange模型对纯顶吹、顶底复吹炼转炉内熔池运动进行描述,并对炉底喷嘴数量、布置进行优化. 结果表明,在纯顶吹条件下,熔池的混均时间为523 s,炉底区域钢液流动微弱. 加入底吹氩气后,底部钢液速度增大,熔池混均时间为99 s. 炉底采用3个喷嘴的熔池混合效率要好于2个或4个的情况. 底吹喷嘴距离炉底轴心在0.3D~0.4D区间内最佳,且应偏近于0.4D区域.     

210 t顶底复吹转炉水模型实验研究

通过水模实验研究了210 t顶底复吹转炉底部供气元件的布置方式、顶吹气体流量和顶枪枪位等对熔池混匀时间、冲击深度和冲击直径的影响.结果表明,各因素对混匀时间、冲击深度和冲击直径的影响不同.最短混匀时间的操作参数为:底部布置方式A3,顶吹流量50000Nm3/h,底吹流量1000Nm3/h,枪位1 700mm,喷孔倾角1...     

250吨转炉底吹对熔池搅拌的影响研究

采用物理模拟和数值模拟,研究了某钢厂250 t转炉底吹对熔池混匀时间、气液两相区速度、熔池低速区体积、炉底剪切力和气体能量利用率的影响。结果表明,熔池混匀时间随底吹气量增大而减少,随底吹孔数增加而减少。底吹孔数为12个时,底吹气量由15 L/min增至50 L/min,熔池混匀时间降低54.8%。底吹气量不变(50 L/min),底吹孔数由12个减至3个时,混匀时间增加52.9%。底吹枪数量减少,搅拌区域减小,熔池中“死区”和“低速区”体积比分别增加4.89%和28.9%。底吹枪减至3个时,单个底枪气量增大,气液两相区最大速度由0.34 m/s增至0.64 m/s,底吹孔处炉底所受剪切力增大52%,对炉底耐材寿命不利。从数值模拟结果也可发现,底吹工况的变化影响气体在熔池中的利用效率。底吹总气量增大时,熔池动能增加,但气体能量利用率降低。底吹气量较小时,底吹孔数的变化对气体能量利用率影响较小。底吹气量较大(50 L/min)时,相比于12个底吹孔,6个和3个底吹孔的气体能量利用率分别下降18.4%和23.3%。     

210 t顶底复吹转炉溅渣护炉模拟研究

对某厂210 t顶底复吹转炉进行了溅渣护炉水模型实验,测定了炉衬不同部位的溅渣量,考察了操作参数对溅渣效果的影响,得到最佳工艺操作参数为：顶吹流量50000 Nm3/h,枪位3680 mm,氧枪喷头倾角15°,留渣量21 t,底吹元件布置方式A1,底吹流量900 Nm3/h.     

复吹转炉炉底砌筑与使用分析

介绍了我国复吹转炉炉底砌筑的现状及复吹所存在的问题。分析了三种类型炉底砌筑的特点及供气元件的使用状况。分析认为,合理砌筑方式的选择应结合厂家实际,按照不同的炉容、冶炼状况,以及炉龄等综合因素加以考虑。     

顶底复吹转炉内锰矿直接合金化的动力学模型

考虑转炉内锰的还原反应速率,建立了项底复吹转炉吹炼过程中锰矿还原的动力学模型.该模型不仅可以预测终点锰含量,还可以计算[Mn]含量随吹炼时间的变化情况,模型计算值和实测值吻合良好.结果表明,在冶炼单脱硫铁水的操作条件下如果要使锰的收得率达到50%,终点[C]含量应在0.12%以上或渣量小于40 kg/t.降低供氧强度、提高复吹转炉底部供气强度能提高锰的收得率.高品位锰矿有利于提高锰矿合金化的效果.锰矿应在转炉冶炼的初期加入有利,可以延长锰矿的还原时间;加入时间越晚,随着锰矿加入量的增多,合金化的效果越差.     

210t双联复吹转炉水模实验研究

以相似模型实验理论为基础,针对工程设计的210t双联复吹转炉,通过冷态模型实验,研究了底吹元件数目、底吹元件布置方式、底吹供气强度、氧枪枪位对熔池混匀时间的影响.在实验条件下,采用八支底吹供气原件,相对集中布置在0.33D,0.62D的两个同心圆上时,可有效缩短混匀时间.对于脱磷转炉,当枪位在350mm(对应原型2800mm)、底吹供气强度为0.24Nm3/min时,混匀时间最短,比较合理的底吹供气强度在0.21~0.27Nm3/(min·t)范围内.对于脱碳转炉,当顶枪枪位在225mm(对应原型1800mm),底吹供气强度为0.18Nm3/min时混匀时间最短,比较合理的底吹供气强度在0.15~0.21Nm3/min范围内.     

废钢对转炉熔池混匀过程的影响

采用物理模拟研究某炼钢厂250 t转炉冶炼过程中废钢加入量、分布方式和轻重废钢对熔池搅拌混匀的影响。结果表明,轻废钢和重废钢对熔池混匀影响不同,加入轻废钢,熔池混匀时间随废钢量增加而增加,底吹流量为50 L/min时,加入20和60 t废钢熔池混匀时间分别比无废钢时上升48.60%和134.70%。加入重废钢时,废钢在熔池中的分布方式会影响熔池钢液流动,从而影响熔池混匀时间。重废钢在炉底集中分布时,熔池混匀时间随废钢量增加而增加,随底吹气体流量增加而降低。过量底吹气体可能对熔池搅拌有负面影响,底吹流量大于40 L/min时,熔池混匀时间上升。熔池均匀分布时,熔池混匀时间受废钢加入量和底吹气体流量影响。底吹气体流量为25 L/min、重废钢均匀分布时,熔池混匀时间在废钢加入量为40 t和60 t时比20 t时分别降低30.13%和12.93%。废钢倾侧分布时,形成了熔池中非对称搅拌,增加了熔池水平横向流动,一定程度上有利于熔池混匀。相同供气量(25 L/min)下,40 t废钢均匀分布和倾侧分布的混匀时间比集中分布时分别低38.87%和41.01%。     

半钢冶炼条件下复吹炉龄与转炉炉龄同步的研究

分析了半钢冶炼条件下影响转炉复吹炉龄的关键因素,对攀钢120 t炼钢转炉复吹透气砖的选材、使用条件、在线维护等进行了系统总结,提出了在改进复吹透气砖材质和结构、加强透气砖本体维护、优化复吹供气模式、推广透气芯砖在线热更换技术等方面开展工作,有效提升了攀钢120 t转炉的复吹炉龄。2011年底已经实现复吹炉龄与转炉炉龄同步。     

侧顶复吹条件下AOD熔池内的传质特性

在120 t侧顶复吹AOD转炉1/4的水模型装置上,采用分析纯氯化钠粉剂,测定了AOD过程中液体内溶质(NaCl)的传质系数,考察了侧吹和顶吹气量、侧枪枪位及支数、粉剂(气泡)尺寸等的影响.结果表明,在本工作条件下,熔池液体内溶质的传质系数在7.31×10-5～3.84×10-4 m/s范围内;对给定侧枪支数和侧吹气量的纯侧吹过程,传质系数随相邻两侧枪间夹角的增大非线性增大;侧吹主枪气体对熔池内传质有决定性作用,顶吹气流使传质速率减小;增大颗粒(气泡)尺寸使传质系数增大;对应于实际工艺所规定的顶吹气量,7枪、22.5°和6枪、27°以及5枪、22.5°的侧枪配置均能提供较大传质速率.得到了有关的无量纲关系式.     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体的混合特性

基于气体搅拌和流体流动的水模拟,在120 t AOD炉的水模型装置上研究了侧项复吹AOD过程中熔池内的混合.结果表明,侧顶复吹AOD过程具有良好的混合效果.侧吹主枪气量对熔池内的混合有决定性作用,适当增大副枪气量可使混合效率提高,顶枪气流使混合时间延长.给定的侧枪数和吹气量下,增大枪间夹角使混合时间缩短;给定的枪间夹角和吹气量下,增加侧枪数未必有类似效果,且会使单枪气量减小,使侧吹气流水平穿透距离变短.对应于6600 m3/h的实际项吹氧量,5枪、22.5°或6枪、27°能提供大体相当的良好混合效果.对120 t AOD炉,在实际精炼条件下,7枪、18°并非合宜的侧枪配置,6枪、27°可在各精炼期提供良好的熔池混合.确定了混合时间与有关参数的关系.     

高炉-转炉区段工艺技术界面模式发展综论

应用冶金流程工程学理论,给出了高炉-转炉区段工艺技术界面的定义.基于文献及对国内外各冶金企业流程的调研分析,给出了工艺技术界面模式的种类.从不同界面模式运行时间和能源消耗的角度分析了高炉-转炉区段工艺技术界面模式的优劣,表明高炉-转炉区段工艺技术界面模式向更有利于缩短时间、减小能耗和环境负荷的方向发展.     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对纯顶吹过程的应用及结果

应用提出的侧顶复吹AOD熔池内钢液流动三维数学模型的纯顶吹分量,对纯顶吹下120tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内液体的流动分别作了模拟和估计.结果表明,该模型的顶吹分量可相当好地模拟纯顶吹AOD熔池内液体的流动.在顶吹气流作用下,熔池内形成两个非轴对称的主回流,其涡心位于液面中心凹坑两边熔池上部近壁区.在纯顶吹条件下,液体流速和湍动能仅在凹陷面附近、熔池表层、上部近壁区和轴线周围较高,在熔池其余部位都较低.在相近或相同的吹气量下,纯顶吹下液体的流速和湍动能都远小于纯侧吹下的相应值.     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对侧顶复吹过程的应用及结果

由提出的侧顶复吹条件下AOD熔池内钢液流动三维数学模型的侧吹和顶吹分量对纯侧吹和纯项吹下熔池内流体流动计算结果的叠加,处理和分析了复吹过程中120 tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内流体的流动.所得结果显示,该数学模型可用以模拟复吹AOD熔池内流体流动.侧吹气流对复吹AOD熔池内流体流动起主导作用,整个熔池液...     

循环式热风炉的设计

本文介绍了一种新型烘干设备──循环式热风护的结构和工作原理。通过内部导热介质的循环过程,利用在高温区吸收热量,低温区放出热量的工作原理,达到生产热风炉的工作目的。     

侧顶复吹条件下AOD转炉熔池内流体流动的数学模拟:模型对纯侧吹过程的应用及结果

应用提出的侧顶复吹AOD熔池内钢液流动三维数学模型的纯侧吹分量,对纯侧吹下120tAOD转炉及线尺寸为其1/4的水模型熔池内流体的流动分别作了模拟和估计,考察了侧枪数和枪位的影响.结果显示,该分量可相当可靠地模拟纯侧吹AOD熔池内液体的流动.在与多股气流的相互作用下,整个熔池液体处于活泼的搅拌和循环运动状态,无明显的死区.侧枪数和枪位的变化未改变熔池内气体搅拌和液体流动的基本特征,也不会改变熔池内液相湍动能和含气率的分布规律,但在给定的侧枪数和侧吹气量或给定的枪位和侧吹气量下,枪位或枪数的变化会使之局部改变.与7枪18o或22.5o及6枪22.5o下的情况相比,采用6枪27o可获得更均匀的液体流场及湍动能和含气率分布.     

侧顶复吹AOD精炼过程中侧吹气体射流的反冲现象

在120tAOD炉水模型装置上研究了侧顶复吹AOD精炼过程中侧吹气流的反冲现象.以特制的防水压力探头和YD21型动态电阻应变仪连续监测反冲频率和压力,由SC16A型光线示波器记录反冲波.结果表明,顶枪气流的存在并不改变侧吹气流反冲的基本特征.对复吹过程中侧吹气流的反冲,主枪气流对其起决定性作用,副枪气流有一定的抑制和缓解效应;顶枪气流使其频率降低,作用较均匀,并使其强度和单位时间内平均脉冲总数增大;熔池液体的循环运动也是引起侧吹气流反冲的一个重要原因,但其效果不同于纯侧吹过程的情况;由浮力引起的侧吹气流反冲强度的增幅比纯侧吹下要小;给定侧枪数和侧吹气量下,合宜增大枪间夹角利于缓解侧吹气流的反冲.本工作条件下,采用7枪22.5°或6枪27°时,反冲压力和单位时间内平均脉冲总数较低,反冲作用较弱.     

Concrete Produced by Steel-Making Slag (Basic Oxygen Furnace) Addition in Portland Cement

A steel-making slag (basic oxygen furnace) obtained from the Kardemir Steelworks was modified to be used as a clinker additive in the cement industry. This study confirmed that the compressive strength values of concretes produced by addition of these steel-making slags up to 30 mass% were within the values of Grade-325 and Grade-425 steel-making slag cement. This is an attractive alternative for cement manufacturers, because calcined material is expensive, and slag substitutes are very often cheaper, in addition to its low or zero-greenhouse-gas emission.