熔融还原水模实验研究

通过铁浴式熔融还原炉的水模型,实验研究了底吹流量、顶枪流量和顶枪枪位对终还原炉熔池内混匀时间的影响.单底吹实验结果表明,熔池内的混匀时间随着底吹流量的增大呈现减小趋势,通道2和3所处的位置为熔池的不活跃区域,b位置处的混匀时间最长,随着底吹流量的增大,b位置处通道1的混匀时间减小,而通道2和3的混匀时间都增大.顶底复吹实验结果表明,熔池内各测点位置处的混匀时间随着底吹流量的增大而减小,随着顶枪流量的增大大部分都减小,而随着顶枪枪位的提高而减小,这些实验数据和现象为水油实验提供了很重要的数据依据.     

50吨转炉顶底复合吹炼水力学模型实验研究之一

通过50吨转炉水模实验,研究了顶吹氧量、枪位和喷头结构(十种)对纯顶吹混匀时间的影响,以及底吹气量、凤咀结构(单管式、环缝式和多微孔环管式)、数目和布置(六种)对纯底吹混匀时间的影响,以及不同顶、底吹条件对复吹搅拌混匀时间的影响,探讨了底吹小气量时,顶枪在50吨复吹转炉中的作用和地位及合理操作参数。     

100t顶底侧吹转炉熔池混匀行为

在实验室建立了100t顶底侧吹转炉模型,研究了侧吹枪的直径、侧吹位置、侧吹气量和底吹气量对转炉熔池混匀时间的影响．结果表明,采用侧吹技术可以显著降低顶底复吹转炉熔池的混匀时间;当侧吹气量小时,小直径的侧吹枪有利于降低熔池混匀时间;本研究的侧吹位置对熔池混匀时间影响不显著;存在一个临界侧吹气量,当侧吹气量小于临界气量时,随侧吹气量增加,熔池混匀时间显著下降;当侧吹气量大于临界气量时,随侧吹气量增加,熔池混匀时间下降不显著．在小的侧吹气量范围,大的底吹气量有助于降低熔池混匀时间．     

复吹转炉钢-渣间容量传质系数的研究

在冷态模型中,利用水模拟钢水,机油模拟渣,苯甲酸模拟钢-渣间传输物质来研究复吹转炉吹炼工艺参数对钢-渣间容量传质系数的影响.结果表明,枪位350 mm,顶吹流量117 m3/h,底吹流量从1.68 m3/h变化到2.36 m3/h时,传输物质的容量传质系数变化最显著;在选定的吹炼工艺参数中,采用枪位350 mm,底吹流量1.68 m3/h,顶吹流量140 m3/h,传输物质的容量传质系数最大.     

复吹转炉溅渣护炉水模试验研究

通过水力学模型试验,研究了影响复吹转炉溅渣护炉效果的因素,研究认为,为了取得良好的溅渣护炉效果,顶、底吹流量及顶枪枪位应有一良好的配合.马钢50t复吹转炉的最优化工艺参数为:顶枪气体流量12000Nm3/h,枪位2000mm,留渣量9%,底吹气体流量60～120Nm3/h.     

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117．0m^3/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117．0m^3／h、最佳底吹流量为2．36m^3／h．     

底吹小气量复吹转炉中顶枪的作用、地位及合理参数的探讨

在顶/底复吹转炉水模中,作了顶底、吹参数对熔池搅拌混匀时间和钢、渣混合状况影响的试验,并在工业性转炉中,作了顶、底吹参数对纯供氧时间、去磷偏离平衡系数、钢铁料消耗和终渣氧化铁含量影响的试验。结果表明:(1)对于底吹中等或中等以上气量[qb≥0.08～0.1标米~3/(分·吨)]的顶/底复吹转炉,顶枪可用高枪定位操作;对于底吹小气量[qb<0.08标米~3/(分·吨)]的复吹转炉,必须重视发挥顶枪调节熔池搅拌混匀时间和钢、渣混合的作用;(2)底吹小气量[gb=0.03～0.06标米~3/(分·吨)]复吹转炉的优越性,需要在吹炼前中期实行高氧压、高强度、高枪位操作,控制冲击熔池深度比 hT/H=0.3和终期采用压枪操作(其 LT=18～20dT,T=1.5～2.0τT.s,hT/H=0.6)才能充分发挥;底气的作用则在于保持吹炼平稳,使上述顶枪操作得以实现。     

25吨顶底复吹转炉风嘴布置的水力学模型实验研究

本文介绍了25吨顶底复吹转炉风嘴布置的水力学模型实验结果,探讨了最佳化风嘴布置强化熔池搅拌的机理,从而提出了最佳化风嘴布置的条件:(1)1≤2h×tan10°,(2)底吹射流应处于顶吹的火点区内。     

贝蒂数应用于评价底吹熔池混合效果研究

针对不同底吹模式下熔池搅拌效果进行底吹搅拌试验研究,探索底吹氧枪倾角、氧枪排数及氧枪是否对称排布等因素对熔池搅拌效果的影响.采用单一变量分析方法,基于同调群理论和图像分析的贝蒂数多相流混合效果评价方法对不同底吹模式下熔池搅拌混匀时间进行计算和对比.首先,利用图像处理技术对获取的试验图样进行灰度化及二值化处理,其次,获得二值化图样的贝蒂数,最后,利用平均值法得出底吹熔池搅拌宏观混匀时间.对十四组不同工况的研究发现:分析对比不同底吹模式下的混匀时间,得出最佳氧枪倾角为0°,最佳氧枪排数为双排,且氧枪对称排布优于氧枪非对称排布,在底吹熔池搅拌混合试验中工况L_(10)的宏观混匀时间最短为16.14 s.可为降低生产成本、增加氧枪寿命、强化熔池生产及优化熔池工艺过程提供了一定的实验依据.     

基于图像熵的浸没顶吹搅拌曲面响应优化

以水和空气为实验工质进行了浸没顶吹实验,提出了以图像熵为基础评价搅拌效果的方法——混匀时间,通过荧光素钠在水中的扩散和图像熵随时间变化的规律,探究了喷吹流量、浸没深度和喷吹温度三个喷吹条件对浸没顶吹搅拌效果的影响.结果表明：随着喷吹流量、浸没深度和喷吹温度的增加都会减少混匀时间,喷吹流量和浸没深度是影响混匀时间的主要因素,喷吹温度对混匀时间的影响较小,并使用曲面响应方法建立了喷吹条件对搅拌效果影响的数学模型,得到了最佳实验工况,通过实验验证误差均小于5%.说明基于图像熵的曲面响应方法对浸没顶吹搅拌过程的优化是可行的,为工业应用奠定了基础.     

Study on the optimization of the combined blown converter process in Chongqing Iron and Steel Company

The effects of lance height and bottom blown flowrate on the mixed time, the splashing amount, the penetrating depth, and the level fluctuation of an 85 t combined blown converter have been studied using a water model. The results show that the maximal stirring energy is provided to the bath at the top lance height of about 50-100 mm. When the top lance height is in the range ofg0- 110 mm, the splashing amount caused by the top jet can reach the maximal value. The appropriate operational parameters of Chongqing Iron and Steel Company （CISC） converter have been established that the top lance height is 1600-1760 mm and the bottom blowing flowrate is 240-480 Nm^3/h in the primary phase of a heat, 1100-1300 mm and 160-200 Nm^3/h in the second phase, and 1040-1120 mm and 200-350 Nm^3/h in the end phase. Also, the trial shows that the metallurgical result of the studied blow pattern is better than that of the former pattern. At the starting 3-4 min of a heat, the strong splashing is eliminated. 2008 University of Science and Technology Beijing. All rights reserved.     

RH真空精炼脱碳速率的物理模拟研究

以某钢厂210 t RH装置为研究对象,利用水力模型对现场生产过程进行物理模拟,研究驱动气体流量、顶吹气体流量、枪位、浸入深度和真空度对脱碳速率的影响。结果表明,随顶吹气体流量的增大,脱碳速率明显增大;随插入管浸入深度的增大,脱碳速率略有增大;随真空度的增大、枪位的减小,脱碳速率逐渐增大;驱动气体流量对脱碳速率的影响很小。真空度为3 616 Pa、枪位为40 mm、插入管浸入深度为125 mm、驱动气体流量为4.0 m3/h和顶吹气体流量为4.8 m3/h时,脱碳速率最大。     

超声波钢包精炼冷态模拟

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冷态模拟实验。通过记录pH计示数变化研究底吹气体搅拌均混时间及超声波搅拌均混时间。实验结果表明,在底吹空气水模实验中,当吹气位置在距离中心为0．33R,流量为0．1m3／h时,底吹气体搅拌所需的均混时间最短为50s;超声波水模实验中,当波源伸入钢包的中心液面下25cm处,输出功率1．8kw,均混时间最短为35s;在超声波和底吹气体联合实验中。当吹气位置在距离中心为0．33R,流量为0．1m^3／h,波源伸入钢包的中心液面下25cm处,输出功率1．8kw时,均混时间最短为48s;可以看出超声波可明显缩短钢包均混时间,改善钢包精炼动力学条件。     

钢包底吹氩搅拌混合行为的物理模拟研究

通过物理模拟研究了钢包底吹氩搅拌工艺,测定了混匀时间、液面隆起高度和无渣区直径三个工艺参数,分析了底吹方式和底吹气体流量对钢液流动的影响关系.结果表明,偏心单点底吹的效果好于其他方式.在实验条件下,液面隆起高度主要取决于底吹搅拌的气体流量;底吹气体吹开泡沫渣后产生的钢包表层无渣区直径大小与模拟底吹搅拌气体量、渣层厚度和熔池深度等实验因素有关.     

Physical modeling of gas-liquid interfacial fluctuation in a thick slab continuous casting mold with argon blowing

Combining with the physical model of level fluctuation in a thick slab continuous casting mold with the cross-section of 1500 mm×280 mm and argon blowing, the rationalities of estimating the level fluctuation by three traditional quantitative approaches were discussed, and the effects of gas flowrate, casting speed, and the immersion depth of submerged entry nozzle (SEN) on the level fluctuation were also investigated. As a result, it seems that three traditional quantitative approaches are not very suitabl...     

250 t钢包底吹氩吹孔位置优化的水模型实验研究

以某钢厂250 t钢包为研究对象,通过水模型对现场生产过程进行模拟,研究钢包底吹气位置、吹气孔个数以及吹气量大小对钢水搅拌效果的影响.结果表明:单孔底吹氩,吹孔距钢包底部中心0.61R(R为钢包底部半径)时钢水混匀时间最短;双孔喷吹对称分布的钢水混匀时间比单孔喷吹的钢水混匀时间短,搅拌效果优;当双孔喷嘴对称分布的尺寸为...