分析氧气炼钢中液滴的产生

通过喷吹准数（Ns）可以描述氧气吹炼过程中液滴产生的特征,其是更好了解气氧气炼钢动力学基础至关重要的一个参数。采用由Holappa和Jalkanen研究的工业数据,开发了一个数学模型以考虑表面张力对喷吹准数的影响。模型预测液滴形成与钢水中的碳、硫和氧含量以及熔池内的温度场和喷枪高度存在函数关系。本研究包括在整个过程中氧气浓度变化的影响灵敏度分析调查,结果发现：液滴产生的速率随射流对熔池金属动量的增加而增加,而且随着对液体金属表面张力的减少而增加。模型也提出：与其它吹炼参数作用相比,熔池中氧含量和硫含量的变化对液滴产生的影响相对较小,然而,在低碳钢（〈0．05％C）情况中,由于吹炼终点的表面张力较低,喷次准数增加了50％以上。     

基于函数型数字孪生模型的转炉炼钢终点碳控制技术

由于转炉冶炼过程中的热力学和动力学反应复杂,副枪控制模型和传统的烟气分析模型存在很大的局限性,导致了转炉冶炼终点碳含量的预测精度偏低,是实现智能炼钢的主要技术瓶颈.针对上述问题,提出了基于烟气分析的炼钢过程函数型数字孪生模型.首先,利用烟气分析得到连续监测的实时数据,以此来实时监控转炉熔池内钢水的碳氧反应状态;然后,根据熔池反应所处的不同阶段,利用函数型数据分析方法建立吹炼前期和吹炼后期的函数型预测模型;在此基础上,按照吹炼前期和吹炼后期这两个阶段来分别自动修正模型中的系数函数,从而能在复杂的实际工况条件下完成对熔池碳含量的准确预测.通过260 t氧气转炉的工业应用实例,证实函数型数字孪生模型具有良好的自学习和自适应能力,对异常冶炼状态具有良好的鲁棒性,可以实现全过程的熔池碳含量动态预测,终点碳质量分数在±0. 02%范围内的命中率为95%.利用函数型数字孪生模型在拉碳阶段对钢水中碳含量的预测值来控制终吹点.更为重要的是,在保证入炉原料成分、温度、质量等参数稳定的前提下,采用该模型可以有望取消基于副枪的停吹取样步骤,从而降低生产成本,提高产品质量和生产效率,具有广泛的工业应用前景.     

基于函数型数字孪生模型的转炉炼钢终点碳控制技术

由于转炉冶炼过程中的热力学和动力学反应复杂,副枪控制模型和传统的烟气分析模型存在很大的局限性,导致了转炉冶炼终点碳含量的预测精度偏低,是实现智能炼钢的主要技术瓶颈. 针对上述问题,提出了基于烟气分析的炼钢过程函数型数字孪生模型. 首先,利用烟气分析得到连续监测的实时数据,以此来实时监控转炉熔池内钢水的碳氧反应状态; 然后,根据熔池反应所处的不同阶段,利用函数型数据分析方法建立吹炼前期和吹炼后期的函数型预测模型; 在此基础上,按照吹炼前期和吹炼后期这两个阶段来分别自动修正模型中的系数函数,从而能在复杂的实际工况条件下完成对熔池碳含量的准确预测. 通过260 t氧气转炉的工业应用实例,证实函数型数字孪生模型具有良好的自学习和自适应能力,对异常冶炼状态具有良好的鲁棒性,可以实现全过程的熔池碳含量动态预测,终点碳质量分数在± 0. 02% 范围内的命中率为95%. 利用函数型数字孪生模型在拉碳阶段对钢水中碳含量的预测值来控制终吹点. 更为重要的是,在保证入炉原料成分、温度、质量等参数稳定的前提下,采用该模型可以有望取消基于副枪的停吹取样步骤,从而降低生产成本,提高产品质量和生产效率,具有广泛的工业应用前景.      

应用炉气分析预测转炉吹炼终点碳含量

应用炉气分析预测转炉吹炼过程中熔池碳含量的变化,并对吹炼终点时的碳含量和脱碳速率、氧枪枪位的关系进行了研究,得出如下结论:(1)碳积分模型只适合入炉原料数据准确的情况下,对终点碳含量进行预测;(2)吹炼末期,碳含量和脱碳速率的关系可用三次方函数描述;(3)为排除枪位对数据拟合的影响,对于恒压变枪位吹炼,在不同的枪位下调整三次方模型参数,即可实现对终点高、中、低碳含量进行预测.     

分银炉脱除铜、铋清洁工艺试验研究

针对分银炉冶炼工艺中在氮氧化物排放上存在的风险，对分银炉氧化精炼工艺开展了氧气替代硝酸钠的试验研究和不同吹炼方式、氧气流量、吹炼时间下的条件试验。结果表明分银炉氧化精炼中用氧气替代硝酸钠的最优工艺参数为采用浸没式吹炼，氧气通入流量为70 Nm³/h、吹炼时间为2 h。     

转炉炼钢过程中锰氧化的研究

利用转炉吹炼过程中取样测温得到的分析检测数据,结合炼钢工艺操作情况,计算了炼钢过程中锰氧化反应的主要热力学参数(平衡商、氧化锰的活度系数、炉渣的氧化锰容量和锰在渣-钢之间的分配比)及其在吹炼过程中的变化,分析了钢水、炉渣成分和温度对锰氧化热力学参数的影响.吹炼初期锰氧化率可达到73.3％,吹炼中期锰氧化速度降低,部分炉...     

氧顶转炉比冲击深度与渣中FeO关系初探

用氧气射流冲入液体金属熔池的深度(h_o)与熔池深度(h_B)之比(代替冲击深度),可作为氧气顶吹转炉特征的冶金参数,并以它来控制吹炼进程。它与渣中FeO含量存在着相关关系,是作为吹炼操作的参数。     

60t复吹转炉降低吹炼氧耗工艺实践

供氧操作贯穿整个转炉的冶炼过程,转炉的氧气消耗指标关系到转炉生产能耗及成本。文章介绍了通过优化转炉氧枪喷头设备参数、相应调整吹炼工艺等手段,缩短了转炉吹炼时间,有效降低了氧气消耗,发挥了转炉的效率。     

转炉吹炼后期碳含量预报的改进指数模型

介绍了几种主要的转炉烟气分析碳含量预报模型,并分析了其中的指数衰减模型及其三种改进算法的基本原理和优缺点。在综合三种模型优点的基础上,提出了基于“极限碳含量拟合+曲线同步更新”算法的改进指数模型。首先,利用历史炉次吹炼后期的脱碳氧效率和碳含量数据,通过指数拟合得到“历史脱碳曲线”和极限碳含量参数;其次,使用当前炉次吹炼中期的最大脱碳氧效率值对“历史脱碳曲线”的特征参数进行替换,得到当前炉次吹炼后期的“参考脱碳曲线”,再对其进行归一化处理,得到归一化的“参考脱碳曲线”;然后,采用多点校正的方法,计算当前炉次吹炼至各等距离校正点时“参考脱碳曲线”的脱碳量,并根据计算脱碳量与转炉实际脱碳量的偏差,对熔池碳含量及脱碳曲线参数进行计算与校正,得到“计算脱碳曲线”;最后,通过逐次迭代计算对“参考脱碳曲线”和“计算脱碳曲线”进行同步更新,进而实现对转炉吹炼后期熔池碳含量的精准预报。研究表明,改进的指数模型具有较高的准确率,终点碳含量预报误差在±0.02%范围内的命中率达到90%。      

转炉的复合吹炼

转炉顶吹氧气底吹中性气体(或氧气)进行冶炼的方法叫转炉复合吹炼。转炉用氧后,最先出现的是顶吹氧气吹炼法(即 LD 法)。氧气是从炉口氧枪吹向熔池的,所以搅拌强度不够,特别是在炼低碳钢时,碳还没降下来渣中氧化铁已经很高了。为了克服 LD法的缺点,在 LD 转炉上增加了炉底风嘴(或透     

转炉炼钢辅助指导音频化渣系统设计

针对操作工在转炉炼钢过程中除观察窗看火之外缺乏其他有效辅助冶炼指导手段的现状，提出了利用吹炼时发出的转炉噪声来指导操作工冶炼的方案。该系统设计以Advantech IPC上位机为核心，采集转炉吹炼时的噪声和转炉本体氧枪枪位、氧气流量、烟罩高度等相关参数，通过多参数模型公式来计算并生成炉内化渣状态曲线，指导操作工冶炼操作，减少冶炼喷溅和返干现象的发生。     

转炉副枪和动态控制

介绍了达涅利康力斯的转炉副枪系统、静态和动态控制模型.使用副枪系统可以缩短冶炼周期,降低铁水、废钢、氧气的消耗量.静态和动态控制模型可提高冶炼效率,改善吹炼终点温度和碳含量命中精度,降低渣中铁含量.     

和歌山厂复合吹炼的自动化技术

为了改善各种工艺参数,日本住友金属工业公司和歌山厂第二炼铁车间开发了用于160t顶底复合吹炼转炉计算机控制的操作自动化技术——例如借以改善诸如从装料到出钢的时间、氧气和熔剂的单位消耗量及炉子的寿命等工艺参数,并通过有效的人员配备减少了人力.1986年,将三座氧气顶吹转炉改造为自动控制吹炼,每座     

闪速连续炼铜炉型数值模拟研究

通过分析带渣吹炼单烟道(A型)、甩渣吹炼单烟道(B型)、带渣吹炼双烟道(C型)、甩渣吹炼双烟道(D型)等4种炉型的特点,将闪速连续炼铜过程视为由相对独立的闪速造锍熔炼过程和连续吹炼造铜过程构成,分别建立了闪速造锍熔炼多相平衡数学模型和连续吹炼造铜局域平衡数学模型,并通过中间物料的传递将2模型有机结合,从而构建了完整的闪速连续炼铜过程热力学模型.运用此模型,考察了炉型结构对闪速连续炼铜过程的粗铜生成热力学条件、Fe3O4行为、渣含铜及熔炼直收率的影响.结果表明,D型炉是比较理想的连续炼铜炉体;对于闪速连续炼铜,造锍熔炼段和铜锍吹炼段宜在相对独立的分区进行,各自烟气也应分开排出炉体.     

铜闪速吹炼炉操作参数优化的数值模拟研究

金冠铜业闪速吹炼炉自2013年投产以来,操作参数的持续优化对炉况运行稳定性的大幅提升起到了至关重要的作用。公司前期主要依托生产实践经验对参数进行优化,调控幅度和影响程度缺乏理论数据支持。为此,本文开展了闪速吹炼炉的数值仿真计算,同时,利用正交试验,研究操作参数的影响并寻找闪速吹炼炉最优操作参数。研究表明,工艺风速度越小、工艺风富氧浓度越高以及分散风流量越大,则上升烟道出口烟气中的氧气质量分数越低,反应越充分;与基准工况相比,正交试验得到的最优工况下,上升烟道出口烟气中氧气的质量分数从8.32%减少至6.37%,氧气利用率从88.96%提高至92.67%。     

AOD精炼工艺对0Cr18Ni9不锈钢中氮含量的影响

针对AOD精炼0Cr18Ni9不锈钢时,钢中氮含量和氩气消耗波动较大的问题,研究了AOD精炼工艺因素如钢水初始碳含量、合金含量、温度,及过程吹氧气量、吹氮气量、吹氩气量、吹炼时间等对终点氮含量的影响,研究并优化了AOD的操作工艺参数.     

转炉补吹脱碳升温规律与终点控制研究

对转炉炼钢接近吹炼终点阶段的脱碳升温规律进行了深入研究,并据此建立了转炉补吹模型;采用线性统计回归自适应算法实现转炉补吹模型参数动态修正.结果表明:转炉吹炼后期补吹阶段的总脱碳氧效率与钢水中碳含量呈线性关系,建立的补吹自适应模型在转炉自动化炼钢终点控制中的精度和命中率方面满足了生产需要.     

在150 t转炉上用质谱仪进行钢水连续定碳

介绍了本溪板材股份有限公司150t转炉引进的国内第一套转炉炉气分析系统，并对利用质谱仪进行钢水连续定碳进行了研究。结果表明：质谱仪得出的炉气成分中C0、C02和N2在吹炼周期中的变化规律对判断转炉冶炼终点有指导意义；作者开发的碳积分模型和碳指数模型可在转炉冶炼全程控制中配合使用，对终点碳含量低于0．10％的炉次，碳指数模型的命中率较好。     

氧气底吹炼铅与炼铜新工艺产业化应用

通过介绍氧气底吹炼铅与炼铜新工艺产业化应用情况及节能减排效果,说明了氧气底吹炼铅与炼铜新工艺的优点,指出了其应用前景和进一步发展方向。     

转炉吹炼中低碳铬铁的热力学分析

利用碳饱和溶解度数据处理的方法,计算了Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ熔体的热力学性质,得到了Ｃｒ对Ｃ的活度相互作用与温度的关系式,并分析了高碳铬铁转炉法吹炼中低碳铬铁时吹氧脱碳的热力学行为。