空包时间对钢包热状态影响的研究

利用Ansys模拟软件建立了钢包周转过程的传热计算模型,并利用实测数据验证了模型的准确性。利用模型对不同空包时间和在线烘烤时间下的钢包热状态进行了模拟分析,并研究了相应热状态对在钢包后续周转过程中钢水温降的影响。结果表明,钢包空包时间为3h相对于空包时间为1h(正常热修包时间)的情况,由于钢包蓄热损失造成后续周转过程中钢水温降增加约13℃;对于空包时间2～3h的情况,通过对钢包进行40min在线烘烤,能够降低钢包后续周转过程中钢水温降约10℃,烘烤过程中前10min对于增加钢包蓄热效果最明显,能够降低钢水温降约5℃。     

钢包钢水温降及其影响因素的模拟

通过有限元方法建立了120 t钢包的传热模型,计算分析了钢包在使用过程中的传热行为,研究了钢包内衬及厚度对钢水温降的影响.结果表明:使用导热系数较低的保温材料,在传统钢包内衬中添加绝热层能显著提高钢包的保温效果,减低钢水温降速率;改变工作衬厚度对钢水温降速率的影响较小.     

钢包绝热层厚度对钢水温降影响模拟研究

钢包绝热层直接影响钢包热状态,进而影响钢水温降。文章建立了基于ANSYS软件的钢包传热有限元模型,模拟计算了钢包周转过程中,无绝热层、绝热层厚度分别为8mm、16mm和24mm时钢包传热温降及包衬温度的分布规律。利用现场实测数据进行验证,证明模拟结果的可靠性。     

钢包扩容保温技术的研究

基于微纳米尺度传热学,通过分析纳米绝热材料的结构及其绝热机理,决定用高效复合反射绝热层代替保温砖(或板)。这不仅可以减小钢包永久衬的厚度、增大钢包有效容积,还能提高钢包装钢量和保温效果,有利于避免VD炉溢渣。     

钢包稳态温度场的有限元模拟

建立了80 t钢包有限元传热模型,运用ANSYS软件计算了不同条件的钢包稳态温度场,得出钢包各层都达到热饱和的温度场分布云图和包壁外表面温度分布曲线;分析了钢包壁、包底、覆盖剂材质及厚度对热损失的影响。结果表明:钢包的热损失主要是通过包壁,绝热层的导热系数宜低于0.10 W／(m·℃);覆盖剂厚度为40 mm左右,导热系数以小于0.05 W／(m·℃)为宜。     

降低120 t LF精炼电耗的生产实践

针对某厂LF精炼电耗偏高的问题,分析了其精炼电耗的影响因素.通过采用新型复合反射绝热板提高钢包保温性能,优化周转钢包空包时间和全氧钢包烘烤系统升级改造以提高钢包内衬温度,提高连铸热态铸余回渣量和减少精炼过程钢水裸露面积等措施,进行了降低精炼电耗的生产实践,共减少生产过程中钢水温降约28.17℃,精炼电耗从改进前的45....     

炼钢过程系统保温技术的研究开发与应用

通过建立炼钢过程保温系统传热数学模型,分析了钢包、中包、覆盖剂的材质及厚度对钢水热损失与钢水温降速度的影响,提出了降低炼钢过程钢水热损失及钢水温降的途径。生产实践表明,提高钢包烘烤温度、降低钢包绝热导热系数或增加其厚度、中包砌筑保温层、降低覆盖剂导热系数等,炼钢过程钢水热损失大幅降低,转炉出钢温度降低5．4℃。     

300t钢包全程加盖的技术实践

钢包全程加盖技术是控制钢包(钢水)辐射和对流热损失的有效手段。本文采用工业试验对比的方式,对马钢四钢轧总厂300 t钢包全程加盖效果进行了分析,结果表明:钢包全程加盖技术的应用有效提高了空包的保温效果,实现了浇铸结束8 h之内不烘烤,中间包钢水温度稳定,使得转炉降低出钢温度约12℃以上;铸余的保温良好,保证了铸余渣在线处理效果,使钢包内凝钢残渣几乎除净,减少了对下一炉钢水可能的污染;使钢包寿命得到提升达到120炉以上。钢包通过全程加盖,可降低生产成本吨钢约12~15元。     

冶金熔渣保温剂的保温性能研究

以熔渣的"热"和"渣"高附加值的双利用为出发点,对熔渣保温剂的保温性能进行了研究,结果表明当膨胀珍珠岩为15%、焦炭粉为10%、粉煤灰为75%,保温剂厚度为34mm时保温剂保温效果最佳,保温剂表面温度为335℃。并通过在唐钢中厚板厂1号120t转炉上的现场实验验证,该保温剂保温效果良好,与没加保温剂相比温降速率降低了约6℃/min,在整个运输过程中热能损失量减少了8.52kgce/t。     

渗氮工艺对H13热作模具钢性能的影响分析

本文采用离子渗氮工艺对H13热作模具钢进行了表面处理,试验结果表明,渗氮温度为500℃,保温时间为8 h时试样具有最佳的性能,表面硬度为1 250 HV,渗氮层厚度为241μm。摩擦磨损试验表明,渗氮温度为500℃,保温时间为8 h时,试样磨损14 h后磨损量为206 mg。渗氮层中化合物主要为Fe2N、Fe4N及Fe3O4,适当厚度的化合物层和渗氮层对模具钢热性能提高具有显著的作用。     

钢包保温层优化及应用

原复合反射绝热板热导率系数值较大,钢包包壳温度较高,在使用过程中钢水温度损失大;而新型气凝胶绝热板是以纳米材料为主,主要材质为SiO₂气凝胶,具有导热系数低、耐高温、密度小、抗压强度高等优越性能。某钢厂120 t钢包保温层用新型气凝胶绝热板替代原复合反射绝热板的效果表明,钢包包壳表面温度平均下降59～73 ℃;通过两种钢包包壳温度计算得出,在生产中,钢包每周转一次,可节省钢水温损9.88 ℃,钢水温降速率降低0.11 ℃/min;通过实测LF炉软吹结束钢水温度及铸机开浇时钢水温度,钢水温降速率降低0.12～0.13 ℃/min,实际钢水温降速率与钢包包壳节省温度计算的钢水温降速率基本吻合,成本下降2.7元/t(钢),取得了良好的试验效果,为新型气凝胶绝热板在钢厂其他保温设备上的应用提供了重要的参考价值。     

基于不同保温措施下的铁水包热状态模拟分析

在铁钢界面现有模式下的铁水运输过程中,由于铁水包运行周期及保温效果不够理想,导致在高炉接铁时铁包耐材温度低,热状态差,使得铁水在铁水包内的热量损失较大.减小铁水温降能有效防止铁水包结壳结瘤,降低离线烘烤频率,间接提高铁水包周转率;同时在转炉冶炼过程中,低温铁水将严重影响废钢的加入量和吹氧等操作.由此可见,铁水温度控制是钢铁企业节能降耗和高效有序生产的关键因素之一.为了减小铁水温降,本文建立了多种不同保温措施情况下的铁水包传热模型,通过fluent软件对各模型在不同空包时间情况下的温度场进行数值计算,分析不同保温措施及空包时间下热状态对铁水温降的影响规律.分析结果表明:无保温措施的情况下空包时间由5 h缩短至3 h能降低下一周期铁水温降2.2 K·h-1;空包阶段最合理的保温措施为增设6 mm左右绝热层并加包盖,能提高工作层平均温度约155 K,在空包3~5 h内能减小铁水温降3.4~3.7 K·h-1.该结论为铁水包空包阶段采取合理保温措施及不同保温情况下空包运行时间控制提供了理论指导.      

钢包复合反射绝热涂层试验

文章介绍了炼钢厂钢包复合反射涂层的研制及应用情况,通过钢包复合反射涂层的应用,解决了钢水散热损失,保证了连铸生产顺利进行。对于降低出钢温度及减少精炼提温补偿取得了令人满意的效果。     

降低转炉出钢温度的实践

钢水过程热损失主要为钢水的辐射散热,对流传热和钢包、中间包耐火材料的吸热。为了减少钢水的过程温降,相应采取了一系列措施：优化钢包保温层,降低包衬的导热系数,减轻包衬的热损失;对脱氧合金化用合金进行烘烤,提高合金加入钢水前的温度;大包加保温盖,实施全程保护浇注等。改进后,平均出钢温度降低20℃以上。     

Sintered porous balls from rice husk for thermal insulation in iron and steel industries

Sintered porous balls were prepared from waste rice husk (RH) for thermal insulation purposes on the top of the ladles and tundishes in iron and steel industries. As the permanent insulating structure is not possible, temporary insulation is done by using agricultural wastes for economy that burn out and produce porous ash-based insulating layer. But the layer formed is non-uniform in thickness, causing non-uniform cooling pattern of the stored steel and variation in properties. Also burning of the wastes causes various occupational health hazards. Reduction in health risk with uniform insulating layer thickness could be achieved by using the temporary insulation as a sintered porous ball. Such a developmental work is described here using RH as the starting material. Ash generated is mesoporous in characteristic giving insulating properties; sintered form does not allow any fly off thus controls pollution and health hazards; and the ball shapes will result in uniform spreading with a uniform thickness of insulation.     

连铸用钢包的耐火内衬优化及疲劳寿命预测

摘要：连铸技术对钢包的性能要求越来越高，而传统钢包炉衬构件普遍存在使用寿命短、消耗高等问题。通过研究耐火材料特性，优化内衬结构布置，设计出一种长寿命、超保温的新型钢包，并基于数值模拟技术，对新型钢包与传统钢包在典型工况下的温度与应力进行对比分析。温度场模拟结果表明，新型钢包在保温性能上有较大的提升，钢包壳最高温度较传统钢包降低54℃。同时，应力场结果表明，新型钢包壳的最大应力减小了66.7MPa且整体应力分布更加均匀。最后将温度场和应力场的分析结果反馈到钢包的生产、制造、维护上，并进行实验验证。实验结果表明，新型钢包在保温与长寿等性能方面表现更好，内衬寿命提高了119炉次，达到了钢包设计、制造、维护一体化的效果。     

武钢CSP加热炉内衬的优化设计

武钢CSP加热炉炉衬较薄,使用全纤维模块砌筑,其隔热性能好,但使用寿命较短。在保证炉衬厚度不增加、隔热效果不降低的前提下,通过传热计算对炉衬材料进行了优化设计。耐火层选用浇注料延长使用寿命,分析了隔热层分别采用纤维毡、纳米隔热板、超级憎水隔热板等不同隔热材料对外表温度与散热量的影响,确定了合理的材料组成,达到了既能延长使用寿命,又能降低成本的目的。     

Transient flow and heat transfer in a steelmaking ladle during the holding period

Transient, turbulent flow and heat transfer in a ladle during the holding period are numerically investigated. The ladle refractories including the working lining, safety lining, insulation layer, and steel shell have been simultaneously taken into account. No assumptions are made for the heat transfer between the liquid steel and the inside ladle walls. Both the initial ladle heating and the heat loss from the slag surface are changed to examine their effect on thermal stratification in molten steel. A simplified model for the heat loss from the molten steel to the refractory is proposed. Correlations for the history of mean steel temperature, thermal stratification, and heat loss rate are obtained, which can be easily applied for industrial operations. Predictions are compared with experimental data in an industrial ladle and a pilot plant ladle, and those from previous studies.     

冶炼过程钢包温度场和钢水温降的研究

采用有限差分法,建立了钢包的传热物理模型和耐火材料层的温度分布模型,研究炼钢过程中钢包包衬温度场分布和钢水温降的影响.结果表明热态空包每多停留1 min,后续钢水温降增加约0.26℃;空包停留1 h后进行1 h的离线烘烤,后续出钢阶段钢水降温约12℃;永久层导热系数越小,永久层的温度梯度会越大,隔热效果会越好,工作层宜...