Experimental study on slag splashing of an 80 t combined blown converter

Physical modelling of slag splashing practice of an 80 t combined blown converter was conducted in this paper. Through measuring the mass flux of splashed slag, the effect of different operating parameters on slag splashing was investigated. By means of variance analysis, the influence significance of different operating parameters on slag splashing was obtained, and the optimal combination of operating parameters were acquired as follows: lance height 600?mm, top gas flowrate 18000?Nm³?h^?1, four nozzles lance, bottom nozzle configuration D4, bottom gas flowrate 100?Nm³?h^?1, and amount of remained slag 10%. In addition, the relation between the agitation energy of top blow and mass flux of splashed slag was discussed, and the estimation model for mass flux of splashed slag during BOF slag splashing practice was proposed through data analysis.     

顶吹转炉溅渣护炉工艺冷态模型实验研究

采用水力模型的研究方法,对顶吹转炉溅渣护炉工艺进行冷态模型试验。通过测定溅到转炉炉衬上的渣量,分别对顶枪枪位、气体流量、渣量等工艺参数的影响进行比较,从而确定最佳操作工艺参数。     

新余钢铁公司25 t转炉溅渣护炉工艺的研究

采用缩小的冷态模型，对新余钢铁集团有限公司25t顶吹转炉的溅渣护炉工艺进行了研究。结果表明，顶吹气体流量的提高有利于增加炉衬的溅渣密度；当气体流量为7000m^3/h时，最佳枪位为1．4m；从整个炉衬的溅渣密度来看，最佳渣量为8％－10％，综合考虑炉衬和炉帽的溅渣量，最佳渣量为10％。将以上溅渣工艺参数应用到实际生产中，并采用改渣剂对高氧化铁终渣成分进行调整，新余钢铁集团有限公司转炉平均炉龄由2238炉增加到8721炉，最高炉龄达到11675炉。     

漩流氧枪转炉炼钢熔体的喷溅行为

 转炉冶炼过程金属熔体的喷溅对于转炉反应器的性能有重要影响。氧枪作为氧气射流的产生及控制单元,决定了转炉吹炼过程熔体的喷溅行为。通过水模型试验,研究了漩流氧枪转炉冶炼过程熔体的喷溅,考察了氧枪喷孔扭转角设计及操作参数下熔体喷溅速率和喷溅的空间分布规律,基于此,分析了漩流氧枪对转炉反应器性能的影响。结果表明,相比于传统氧枪吹炼,漩流氧枪吹炼时熔体喷溅速率降低,喷溅高度下降,喷溅在径向空间分布趋于均匀,且随着喷孔扭转角的增大,该分布规律变化更为显著,扭转角大于20°时,喷溅到炉口及炉外的熔体降为零。漩流氧枪吹炼时,喷溅速率及喷溅量在不同径向和高度位置处分布随着顶吹气量的增大而增大,受枪位的影响规律与扭转角有关。     

260t顶底复吹转炉喷溅特征的水模型研究和应用

以260 t转炉为对象,通过几何相似比1∶7水模型研究了供气流量和枪位对炉口、耳轴以及炉壁喷溅量的影响.结果 表明:喷溅量的多少与冲击坑的大小存在直接关系,冲击坑越大越深,则喷溅量越大;炉口喷溅量、耳轴喷溅量以及炉壁喷溅量均与吹气流量密切相关,并且随流量的增大呈指数增长;三类喷溅量随枪位升高先增大后减小,在枪位H=40...     

A Physical Model Study of Swirl Phenomena in a Top Blown Bath

The present study is focused on swirl motion in a top blown water model, where a deep water swirl motion is observed. During the experiments, the top lance, with cylindrical nozzles, was placed above the water surface and thereby produced an external force on the bath. The effect on how different parameters, such as nozzle diameter and the distance between the bath surface and nozzle exit, i.e. the lance height, affect the swirl motion were studied. More specifically, the amplitude and period of the swirl as well as the starting and damping time of the swirl were determined. The amplitude was found to increase with an increased nozzle diameter and gas flow, while the period had a constant value of about 0.5 s for all nozzle diameters, gas flows and lance heights. The starting time for the swirl motion was found to decrease with an increased gas flow, while the damping time was found to be independent of gas flow rate, nozzle diameter, lance height and ratio of depth to diameter.     

底吹对转炉溅渣护炉的影响

采用水力学模型的研究方法,针对马钢５０ｔ复吹转炉溅渣护炉工艺进行了冷态模拟实验,分析底部吹气流量对溅渣护炉效果的影响,得出的优化工艺参数为：高温溅渣,枪位为１８００ｍｍ左右,喷吹氮气的流量在１１５００Ｎｍ＾３／ｈ以上,压力为１．０ＭＰａ底吹流量控制在４０～８０Ｎｍ＾３／ｈ。     

顶吹转炉溅渣护炉试验研究

采用水力模型的研究方法，针对马钢５０ｔ转炉溅渣护炉工艺进行了冷态模拟实验，孤优化工艺参数为：高温溅渣，枪位为１６００￣１８００ｍｍ，喷吹氮气的流量在１１５００Ｎｍ＾３／ｈ以上，喷吹压力控制为１．０ＭＰａ。     

唐钢50 t复吹转炉水模型的实验研究

针对唐钢50 t复吹转炉,采用1:6.35水模型的正交试验,研究了氧枪枪型、枪位、顶吹流量和底吹流量对熔池混匀时间、穿透深度、冲击面积和喷溅量的影响。结果表明,与4孔氧枪相比,使用改进后的4孔变角氧枪可增加对熔池的冲击面积,降低穿透深度和炉口溅出量,缩短混匀时间。对于50 t复吹转炉实际枪位≤1.3 m,有利于缩短冶炼时间,提高冶炼强度;顶吹流量控制在13 000～14000 m³/h,可缩短混匀时间和减少炉口溅出量。     

转炉溅渣动力学水模型研究

通过对转炉溅渣的水模型研究，提出炉内溅渣的两种动力学机制：发生在转炉上部的气流喷射溅渣和出现在转炉下部的熔池浪涌溅渣。合理平衡两种溅渣机制的综合作用，得到最佳喷吹压力和溅渣枪位，以获得最大的溅渣量。根据上述两种动力学机制，分析炉内氮气射流与液态渣池的作用规律，提出了溅渣高度的理论计算公式。     

260t转炉用新型双结构氧枪水模实验与工业应用

摘要：为克服传统氧枪在转炉炼钢工艺技术中的局限性,利用水模型实验对不同结构的新型双结构氧枪与转炉熔池的作用过程进行研究,分析了新枪的大小孔倾角、大小孔流量比对冲击坑形态以及熔池搅拌强度的影响。结果表明：双结构氧枪与熔池作用形成的冲击坑独立较好;对比其他变量,小喷孔倾角对冲击坑直径的影响更大,大喷孔流量比对冲击坑深度以及熔池搅拌强度的影响更大。将双结构氧枪应用于260t转炉并统计110炉吹炼效果发现,双结构氧枪的平均吹氧时间比目前的5孔氧枪缩短了45s,平均供氧强度提高了0.16m3/(t·min),平均钢铁料消耗降低了15kg/t,终渣成分和渣量与原5孔氧枪的差别不大。     

宝钢300 t转炉溅渣护炉工艺研究

介绍了宝钢３００ｔ转炉溅渣护炉工艺研究中所进行的水模试验、炉渣成分选择、溅渣用氧枪喷头设计、喷吹参数控制等方面的工作，以及所取得的成果。宝钢转炉炉龄已达到１４００１炉。     

旋流喷头的参数确定及其应用研究

通过流体力学测试和冷态模拟实验，证明旋流喷头具有良好的特性。安钢和酒钢使用旋流喷头后，化渣效果好，起渣时间提前，冶炼过程平稳易控制，供氧时间缩短，耗氧量降低。从冲击动力、喷溅量和流股特性等方面分析了旋流喷头的优点，认为可达到溅渣护炉的要求，并能提高溅渣的均匀性和效果     

大型转炉低硅铁水炼钢研究

针对转炉低硅铁水炼钢成渣困难,渣量少不利于脱磷,容易产生粘枪、粘烟罩等问题,在吹炼过程中加入适量熔剂,枪位稍高于正常含硅铁水炼钢,设计化渣效果好、喷溅少的多孔喷头。低硅铁水炼钢化学热减少,可减少矿石、废钢用量,保证熔池金属正常的升温速度。低硅铁水炼钢可以实现少渣炼钢,有利于减少石灰消耗和提高金属收得率。     

转炉溅渣护炉技术(一)

优化转炉溅渣护炉的主要工艺参数，采用合适的氧枪喷头结构，有利于提高溅渣护炉综合水平。氧枪喷孔夹角和炉底上供气元件布置位置的综合因素对溅渣护炉的一定影响。     

RH喷吹参数对循环流量和均混时间影响的物理模拟

以某厂300tRH真空精炼装置为研究原型,建立1∶6.5的水力模型对RH喷吹精炼工艺进行物理模拟。研究了喷吹位置、喷吹气量及驱动气体流量对循环流量和均混时间的影响。结果表明:不同喷吹气量、驱动气体流量条件下,获得大循环流量和短均混时间的最优喷吹位置不同。较小的喷吹气量(2.98~3.53m3/h)或者较小的驱动气体流量(0.93~1.02m3/h)时,宜采用低顶枪枪位(153.8mm)喷吹;喷吹气量大于3.91m3/h或者驱动气体流量大于1.12m3/h时,宜采用真空槽底部喷吹角度120°的侧喷嘴喷吹。顶枪与侧喷嘴复合喷吹有利于提高RH喷吹工艺的适应性及循环效率。     

200t提钒复吹转炉氧枪喷头优化

 针对攀钢西昌钢钒200 t提钒复吹转炉在底吹布置一定的条件下,通过优化顶吹氧枪喷头的结构来增加熔池搅混能力的问题,采用物理模拟的方法在顶吹流量一定的条件下优化了氧枪喷头尺寸参数(包括喷孔夹角、喷孔数和马赫数Ma),并进行了工业性应用。结果表明,反映熔池搅拌能的混匀时间随喷孔夹角减小先减小后增大,在喷孔夹角为12°时最小;反映熔池液面活跃度的1/3大波波高随喷孔夹角减小先增大后减小,在喷孔夹角为12°时最大。5孔喷头混匀时间比4孔减小1.88%,波高减小3.35%,熔池中死区增大。Ma数为2.10和2.20的喷头比Ma数为1.99的喷头混匀时间分别减小7.36%和14.31%,波高分别增加8.68%和14.57%。3种参数对熔池搅拌影响程度的排序为Ma数>喷孔夹角>喷头孔数,且在底吹流量低时更为显著。工业应用结果表明,底吹效果差时优化喷头(4孔喷孔夹角为12°,Ma数为2.10)的应用加强了熔池反应的动力学条件,使半钢残w(［V］)降低18.8%,残钒合格炉次(不大于0.05%)比例提升26.7%,钒渣w((V2O5))增加了6.5%,w((TFe)) 降低了6.6%,达到了良好的冶金效果。     

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。     

长寿复吹转炉工艺技术开发

介绍了长寿复吹转炉在武钢二炼钢80t转炉上应用的基本工艺和冶金效果。通过溅渣，控制底吹喷嘴表面生长炉渣－金属蘑菇头的内部结构、生长高度和供气面积，不仅可保证良好的底部供气功能，而且有效地保护底吹喷嘴不受熔蚀，形成永久性蘑菇头。使底吹喷嘴的一次寿命与溅渣后转炉炉龄同步，并创造了22766炉的世界复吹转炉炉龄纪录。复吹比100％，始终保持良好的复吹冶金效果。     

底吹炉氧枪喷口形式对气泡形态及混合状况的影响

针对4种不同的氧枪喷口结构进行了冷态试验研究，采用高速相机获得了不同喷口下的炉内气泡形态，采用电导率法测试了不同喷口下炉内流体的混合状况。试验结果表明，在相同的气体流量下，不同的气体喷口时炉内气泡的形态十分相似，当采用结构最复杂的喷口时，炉内的混合状态是最好的，结构最简单的喷口混合效果最差，其最小响应时间较最复杂喷口增加约11%，均混时间增加约4.7%。