CAS-OB喷粉精炼熔池内均混时间的水模研究

采用水模实验研究了CAS-OB喷粉精炼工艺均混时间的变化情况．通过对各种条件下均混时间的测定,得到喷吹位置、浸渍罩的插入深度、顶渣对均混时间的影响．结论为：在一定的插入深度下偏心喷吹搅拌效果最好;浸滞罩插入深度的增加,均混时间增加;渣的厚度和粘度越小,均混时间越短．     

210t钢包CAS精炼混匀时间的水模型试验研究

通过水模型试验研究了国内某钢厂210t钢包CAS精炼的过程中底吹位置、底吹气量和浸渍罩插入深度对钢包内钢液混匀状况影响。通过比较和分析钢包内液体的混匀时间，分别得出底吹位置、底吹气量和浸渍罩插入深度等参数影响钢包混匀状况规律，综合考虑水模型试验过程中现象和其他因素，得出210t钢包最佳参数选择：底吹位置在（0．5～0．6）r之间，正常精炼底吹气量为500-600L／min，浸渍罩插入深度在200mm左右。     

RH-PTB真空精炼装置内粉剂混合特性的水模型研究

根据相似理论,用1∶9水模型钢包(直径0.43m,水面高度0.45m)模拟RH-PTB真空精炼水冷顶枪喷粉技术,研究顶枪气量、上升管提升气量、顶枪枪位高度对粉剂混均时间的影响。结果表明,随顶枪气量增加,粉剂在液体中均混时间增加,并具有最大值;随提升气量增加,均混时间迅速减少,但当提升气量≥15L/min时,均混时间不再继续减少;顶枪枪位对均混时间有一定影响,实际操作中,应根据具体情况,调整顶枪枪位,以减少粉剂均混时间。     

复吹转炉底吹喷粉实验研究

在1:6物理模型上,通过水模实验对复吹转炉底吹喷粉时熔池搅拌情况进行了研究.结果表明:喷粉对熔池搅拌有明显的促进作用.喷粉条件下,均混时间随顶吹气体流量的增加存在最小值,最佳顶吹气体流量为117.0 m3/h,增加底吹气体流量对降低均混时间有利.在本实验范围内最佳顶吹流量为117.0 m3/h、最佳底吹流量为2.36 m3/h.     

深插入浸罩CAS钢包流场混合特性的水模型研究

按照110t CAS钢包1/6的水模型,研究了浸罩深度(熔池液面深度0～20%)和直径(钢包底部直径的0.4～0.7)对熔池混匀时间的影响。结果表明,随着浸罩深度和直径的增加,罩内的循环流增强,在深插入浸罩(熔池液面深度的20%)条件下,钢包内流场发生显著变化,浸罩内形成了明显的循环流。通过无因次分析,得出底吹气量Q和浸罩深度H对混匀时间T影响程度的经验公式(T-T0)/T=3.13Q^-0.66(H/HL)^1.56。     

RH底喷粉精炼过程数值模拟研究

RH真空槽底喷粉精炼将脱硫粉剂直接喷入钢液,冶金反应程度高,终点元素含量稳定,能够完成高品质钢的炉外精炼任务。对RH底喷粉过程进行数值模拟研究,探究底喷粉过程的粉剂行为及对钢液流场的影响规律,优化喷嘴布置方案,旨在推动该技术的工业化应用。研究结果表明,180°喷嘴布置方案(即下降管侧喷吹,简称方案2)的钢液环流量比0°喷嘴布置方案(即上升管侧喷吹,简称方案1)增加1.8 t/min(增量比例为1.4%);方案2的钢包最下端钢液粉剂浓度比方案1高0.2～0.9 kg/m³(增量比例为6.7%～81.8%);方案2条件下,钢包内钢液流动死区的粉剂浓度随喷嘴布置高度的降低而降低。结合粉剂收得率,确定方案2喷嘴布置高度为300 mm,此时粉剂收得率较方案1提升2.59%。     

超声波钢包精炼水模实验研究

以某钢厂180t钢包为原型,进行超声波改善钢包熔池搅拌效果的水力学模型实验,研究超声波功率和声源位置等对均混时间的影响。实验结果表明:与底吹氩气搅拌相比,超声波可明显缩短均混时间;随着功率的增大均混时间减少;同一高度下,位置变化对均混时间影响不大,液面下150mm的搅拌效果优于液面下300mm的。     

超声波钢包精炼水模实验研究

以某钢厂180t钢包为原型,进行超声波改善钢包熔池搅拌效果的水力学模型实验,研究超声波功率和声源位置等对均混时间的影响。实验结果表明：与底吹氩气搅拌相比,超声波可明显缩短均混时间;随着功率的增大均混时间减少;同一高度下,位置变化对均混时间影响不大,液面下150mm的搅拌效果优于液面下300mm的。     

决定铁水包喷粉脱硫效率的三个基本参数

熔池均混时间、粉剂穿透比和粉剂停留时间是决定铁水包喷粉脱硫效率的三个基本参数。通过实验考察了喷枪喷嘴结构不同和喷枪平面位置不同条件下吹气对熔池搅拌的影响;理论分析了影响单个粉剂穿越气－液界面的主要因素,并得到在本实验粉剂粒度分布条件下理论剂穿透比的表达式。将实测粉剂穿透比与理论粉剂穿透进行比较,提出了粉剂穿透比理论值的修正公式;利用流场计算结果,回归出了粉剂停留时间与载气流量和喷嘴离包底距离的关系     

180 t转炉底吹气体与熔池相互作用的水模型实验

通过10:1水模型研究了转炉底吹流量0.55～0.75 m3/h和底吹喷嘴4孔对称、2孔对称、2孔不对称分布以及喷嘴位置d/D=0.1～0.9(d-喷嘴所在同心圆直径,D-转炉熔池直径)对熔池均混时间的影响.结果表明,d/D=0.3,底吹流量0.70 m3/h,4孔对称底吹时熔池搅拌效果最佳;2孔不对称喷吹时,最佳流量为0.60～0.70m3/h,最佳喷嘴位置d/D=0.3～0.5;2孔对称喷吹时最佳流量与喷嘴位置分别为0.65 m3/h和d/D=0.7.     

VOD精炼过程的水模型实验

通过相当于太钢75 t椭圆形钢包容量1/9的水模型,采用N2模拟底吹氩和顶吹氧试验,研究了VOD底吹位置和吹气量对钢液混匀时间的影响。试验结果表明,模型合理吹气量为1.1~1.3 m³/h,相当于75t钢水VOD处理的吹气量350~460 L/min;单底吹砖位置越靠近钢包中心,混匀时间越短;用双底吹砖或三底吹砖吹气时,混匀时间明显缩短,但存在最佳底砖分布位置。顶底复吹时,为取得较好的效果,亦存在顶吹-底吹气量的最佳配合及相应的有利位置。     

300 t铁水包双枪喷吹脱硫均混时间的水模型研究

通过1:3.5水模型研究了宝钢300 t铁水包双枪喷吹脱硫时,喷枪插入深度、气体流量、喷吹位置对均混时间的影响。结果表明,偏心喷吹的搅拌效果优于中心喷吹;喷枪插入越深,均混时间越小,但对底部耐火材料冲击加大;气体流量增加,铁水包内回流区增加,均混时间减小;喷枪弯曲时均混时间比同一工况直喷枪喷吹减少10%～30%。     

钢包浸渍罩钢液喷粉脱硫试验研究

采用２５０ｋｇ感应炉研究了钢包浸渍罩钢液喷粉脱硫工艺，热态模拟试验表明：该工艺可以将钢液硫含量脱除到０．００３０％以下。同时还可降低钢中氮含量。     

90 t钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究

采用1:2.5几何相似比的水模型,试验研究了钢厂90 t钢包炉(LF)透气砖位置、数量和底吹供气量对钢包内流体混匀时间的影响。结果表明,优化后的钢包透气砖位于高位料仓下料位置的下方,渣料和合金能够直接加在裸露区,熔化速度快,合金收得率高;底吹气体流量23.89 L/min时钢包流体混匀时间最短,有利于钢水深脱硫。     

单嘴精炼炉流场及环流速度的水模型研究

经用水模型实验证明，单嘴精炼炉内钢水循环流动良好．上升和下降流股之间的相互干扰不大。增大气体流量和单嘴内径可显著增大环流量，但单嘴内径对环流速度影响不大。单嘴出口处钢水下降速度约为0.4～0.5m／s，对35t的单嘴精炼炉而言，其钢水环流量约为47～53t／min。     

单嘴精炼炉合金料加入方式及混匀特性水模型研究

根据相似理论,以80 t单嘴精炼炉1:4的水模型模拟,研究了单嘴精炼炉加合金料位置、吹气流量(2～10 L/min)、单嘴内液面高度(18.5～67.0 cm)、浸入深度(75～150 mm)、吹气位置等对混匀时间的影响。结果表明,在单嘴气体上升区对面加料混匀时间较短;吹气流量为6 L/min、浸入深度100～125 mm、单嘴内液面高度≥52 cm、在钢包底r/R=0.5位置吹气有利于混匀时间的缩短。     

吹气管内径对RH精炼过程钢液流动和混合特性的影响

水力学模型和90t RH精炼装置原型的线性比例为1：5。模型吹气孔直径分别为0．8mm和1．2mm。试验结果表明，在给定的吹气量Qg、上升和下降插入管直径Da和Dd下，吹气孔直径din的增大并不显著改变RH精炼过程中钢液流动特征，但是环流量Ql随吹气孔直径din的增大而增大，其关系式为：Q1=2．40Qg^0.23Du^0.72Dd^0.88din^0.13；0．8mm和1．2mm孔径下的混合时间τm与搅拌能密度ε的关系分别为τin∝ε^0.5和τm∝ε^0.49