钢包透气砖在生产中的应用

透气砖是炼钢工艺重要的功能元件,从透气砖材质的选择、透气砖结构的选择、透气砖安装位置的选择、透气砖损毁机理、透气砖透气性能、透气砖在使用过程中异常现象、钢包透气砖吹氩失败的原因等方面对透气砖在钢包上的应用进行了较全面的探讨和分析,提出了为保证钢包吹氩的吹成率应采取的有效措施。     

狭缝位置对透气砖吹氩热梯度应力的影响

为延长透气砖的使用寿命,对其吹氩引起的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置。首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型。然后在保持狭缝规格一定的前提下(0.20 mm×20 mm×24),研究了其相对位置对透气砖热梯度应力场的影响。研究结果表明:1)透气砖中心为等应力区,高应力则区位于狭缝周围;2)狭缝径向位置对透气砖最大热应力的影响不大;3)对于本次分析,当狭缝径向位置为5~10 mm、透气砖直径为140 mm、狭缝偏转角度为30°~45°时,透气砖的热梯度应力较低。     

250t LF钢包炉炉底透气砖布置模式优化水模实验

根据相似原理,建立1:3的250t钢包水力学模型,用电导法测定钢包底部单透气砖、同一直径上双透气砖对称分布和同一直径上双透气砖非对称分布时,在不同供气量下吹氩气的钢水混匀时间.结果表明,单吹时透气砖离钢包底部中心0.61R时混匀时间最短;双透气砖对称吹氩气优于单透气砖吹氩气,双透气砖非对称吹气优于对称吹气.为优化钢包底...     

狭缝规格对透气砖热机械应力的影响

为延长透气砖的使用寿命,对其热机械应力场进行了模拟分析,确定了狭缝的合理规格.首先根据透气砖工作特点及研究目的,在适当简化结构和边界条件的基础上,建立了二维平面应变有限元模型.然后在保持透气砖规格和狭缝分布形式一定的前提下,研究了狭缝尺寸和数量变化对透气砖热机械应力场的影响.研究结果表明,透气砖的高应力区集中于狭缝端部很小范围,应力变化较大的区域位于狭缝四周.缩短狭缝长度可降低透气砖的整体热机械应力;有限增大狭缝宽度可以降低狭缝端部热应力;增加狭缝数量可以降低其端部热应力,但会造成透气砖其他区域热应力的增大.     

狭缝位置对透气砖热机械应力分布的影响

为提高透气砖的使用寿命,对它的热机械应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置.首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型.然后在保持狭缝尺寸一定的前提下(0.20 mm×20mm),研究了其相对位置对透气砖热机械应力场的影响.研究结果表明:1透气砖热机械应力分布不均,高应力区位于狭缝端部及其周围;2狭缝端部与透气砖边缘距离大于5mm时,狭缝径向位置对热应力影响不大,反之应力增加较多;3随着狭缝偏转角度增大,热应力和高应力区域面积迅速增加,狭缝沿径向呈辐射状分布较为合理;4透气砖直径以140mm左右为宜.     

200t钢包底部透气砖布置及喷吹氩气优化模拟

应用大型商业软件FLUENT对某钢厂200 t钢包底吹氩进行数值模拟,应用离散相模型,采用双孔偏心布置,流量分别为600,700,800 NL/min.分析得到:透气砖到中心距离和喷孔夹角的显著性较为明显,透气砖到中心距离对死区出现的影响显著性大于透气砖夹角大于流量;随着透气砖位置中心距离的增加,死区比例呈增加趋势,当双孔位于1/2 R处时,死区比例最大,随后又下降.死区比例是随着喷孔间夹角的增大而增大;在本方案中流量800 NL/min,喷孔夹角60°,喷孔距离钢包底部圆心距离为1/3 R为最优方案.     

透气砖稳态热梯度应力场的数值模拟

根据钢包用透气砖的特点,通过对其结构和边界条件进行适当简化,建立了它的二维平面应变有限元模型。然后在考虑钢包换热系数和所涉及材料物理性能参数随温度变化的情况下,对透气砖稳态热梯度应力场进行了数值模拟,并研究了其结构对应力场的影响。结果表明:当透气砖处于热稳定状态时,其底面中心部位的拉应力最大,底部侧面的压应力最大,但其上半部的热梯度应力要小得多;透气砖长度的缩短、底角的减小和直径的增加,均会使其热梯度应力增大。     

顶底复吹转炉底部供气与炉龄同步实践

论述了顶底复吹转炉底部透气砖工作原理、维护方法,提出了如何操作才能使底部透气砖与炉龄同步的理论与具体措施.     

底吹氩钢包内衬蚀损行为的数值模拟研究

针对底吹氩精炼钢包,建立钢包内衬蚀损行为模型,耦合钢液流动与传热过程,对钢包内衬材料在底吹氩精炼过程中的蚀损行为进行研究。结果表明,无论单吹还是复吹,较大的蚀损速率主要分布在钢包渣线及近透气砖区域,吹气量的增大会加速钢包内衬的蚀损。采用复吹时,钢包内衬的蚀损较单吹时更快。随着吹气参数的改变,钢包内衬蚀损速率的分布状况差异明显。大吹气量下,较大的蚀损集中在渣线区域且呈环向扩展;透气砖安装距包壁越近,钢包内衬蚀损不均衡性也越突出,近透气砖内衬蚀损加重。因此,在保证吹气效果的同时,透气砖偏心度不可太大,以免加重钢包内衬的局部蚀损,缩短其服役寿命。     

70t钢包底吹氩工艺优化的数理模拟研究

对承德建龙钢铁有限公司70 t精炼钢包建立了非稳态数学模型,模拟计算了不同底吹氩工况下的钢包内流场.研究了透气砖的布置方式、吹氩量对熔池混匀时间和"死区"分布的影响,提出优化方案,并用水力学模型实验进行了验证.结果表明,原透气砖的布置方式下,流体流动过程中湍动能损失大,混匀时间长.采用优化后的工艺:单透气砖在钢包底部0.6 R偏心布置,吹氩量(标准态下)200 L/min,熔池的混匀时间减少55.8%,"死区"比例减小6%;双透气砖180(°)在钢包底部0.5 R或0.6 R偏心布置,吹氩量(标准态下)250 L/min,混匀时间分别减少52.7%、62.6%,"死区"比例分别减小21.5%、8.8%.     

煤矸石工业燃料的燃烧产物及其燃烧反应

利用红外光谱和X射线衍射对华北某热电厂高岭石型煤矸石工业燃料炉渣样品的化学成分和矿物组成进行了实验分析,用SiO2-Al2O3相图研究了高岭石型煤矸石燃料的燃烧反应以及炉渣在冷却过程中发生的变化及其反应产物。高岭石型煤矸石工业燃料炉渣的主要化学成分：W（SiO2）48．70％,W（Al2O3）40．37％,W（CaO）2．92％,全铁3．32％;燃烧产物有莫来石、SiO2和Al2O3玻璃体,有时含有一定的α-石英。     

煤气中HCI对高炉耐火材料侵蚀过程的研究

通过对HCl气体侵蚀高炉耐火材料的研究发现：HCl气体可以促使高铝砖中硅酸盐玻璃质和隐晶质铝硅酸盐转变成莫来石和方英石,导致气孔率提高;HCl气体与碳砖中非碳元素发生反应产生盐酸盐,导致碳砖质地变得疏松,气孔率增加,加速碳砖在高炉内的熔损反应．     

不同碳含量的镁碳砖抗渣侵蚀性能研究

用感应炉浸渍试验法研究低碳镁碳砖和普通镁碳砖对攀枝花钢铁（集团）公司钢包渣的抗侵蚀能力。采用SEM和EDS分析方法研究侵蚀后试样的显微结构及化学组成的变化。结果表明,普通镬碳砖脱碳层厚度是低碳镁碳砖脱碳层厚度的2．4倍,碳氧化后其组织结构疏松,并且生成大量低熔点CMS和CaSiO3。这些低熔点化合物形成连续相渗透于MgO颗粒周围,分解镁砂,使骨料破坏,加速MgO—C砖的损毁。而低碳镁碳砖碳氧化后形成微细化气孔,此微孔中生成的高熔点化合物MA容易过饱和而沉淀,因此增加了固-固直接结合程度,使脱碳层的组织结构较为致密,提高了材料的抗渣侵蚀性能。     

镁铝尖晶石的铝铬渣与用后镁碳砖低温合成

用铝铬渣和转炉用后镁碳砖细粉为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl_2O_4材料。用X射线衍射、扫描电镜及XPert plus软件对材料中主晶相进行表征。结果表明：当烧成温度为1 400℃,镁碳砖与铝铬渣摩尔比为5：1时,生成的镁铝尖晶石晶粒发育完整清晰,排列致密,外貌呈典型的八面体形貌。镁铝尖晶石质量百分数达到92%。     

应用6σ法控制超低碳钢连铸过程增碳

应用6σ法对影响连铸过程的增碳因素进行分析,使用单因子方差分析法考察了钢包砖衬、开浇渣种类、中间包涂料批次、中包渣批次、保护渣种类等因素对超低碳钢增碳量的影响.结果表明,钢包砖衬、开浇渣种类、保护渣种类是影响超低碳钢增碳的主要因素.根据研究结果,在生产中采取了使用无碳砖衬钢包、无碳开浇渣、低碳结晶器保护渣等措施,铸坯增碳量显著降低,超低碳钢连铸工序增碳量小于3×10-6.     

粉煤灰炉渣空心砖试验

介绍了粉煤灰炉渣空心砖的原材料、生产工艺、设计原则、技术指标、主要性能及配料措施.粉煤灰炉渣空心砖具有成本低,质量轻,强度高,导热系数低,抗冻性好等优点.     

利用冶金高炉渣制备微晶玻璃的研究

利用X荧光、X-ray和DTA等技术分析高炉渣原料的成分、晶相组成和热学性能,并以冶金高炉渣为主要原料添加少量长石,通过较简单的烧结法制备出CaO-Al2O3-SiO2-MgO 4元系为基础的微晶玻璃,测试分析炉渣微晶玻璃的性能.结果表明,炉渣微晶玻璃晶相主要为钙黄长石,样品的吸水率为0.1%,维氏硬度为5~6 GPa,三点弯曲强度为60~70 MPa,其性能明显优于黏土砖.     

磁选尾渣混凝土路面砖的试验研究

应用正交试验设计法，对利用磁选尾渣（经磁选后的平炉钢渣）作集料的砼路面砖的配合比进行优化，找出了较佳配合比及工艺条件．结果表明；低碱度、低活性的尾渣可以取代砂石作为集料应用于砼制品中，并改善了制品的物理力学性能．     

新型墙体材料--瓦斯泥粉煤灰砖

以瓦斯泥、粉煤灰、高炉矿渣、石灰、砂为主要成分 ,用蒸养的方法研制出的瓦斯泥粉煤灰砖 ,在瓦斯泥用量为 3 0 %的条件下 ,抗压强度可达 3 1 2MPa,2 5次冷冻循环后的抗压强度为 1 9 4MPa,质量损失率小于 2 % ,可以满足现行JC 2 3 9-91对同类砖 1 0MPa级一等品的技术要求 ,并具有工艺简单、成本低廉的优点 .     

120t钢包钢液裸露的物理模拟

通过水模实验,对马钢120t钢包精炼处理时钢液裸露进行观察,研究钢包吹氩量、渣层厚度以及钢包透气砖透气孔数目对钢液裸露面积的影响。结果表明,随着底吹氩流量的增加,钢液裸露面积逐渐增大,并趋向于临界值;随着渣层厚度的增加,钢液裸露面积逐渐减小,且变化幅度逐渐减小;随着透气砖透气孔数目增加,钢液裸露面积逐渐减小且相差很小。根据达到临界最大搅拌效率时吹气量,实际生产时吹氩量只需达到360L／min;在正常生产渣量范围内,选择3．0％钢包渣渣量。