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。     

120 t顶底复吹转炉水力学模拟实验研究

以120 t顶底复吹转炉进行水力学模拟实验,研究单顶吹条件下枪位、顶吹流量对熔池混匀时间、冲击直径和冲击深度的影响;单底吹条件下底吹流量、熔池深度和底部供气元件布置对熔池混匀时间的影响;顶底复吹条件下最佳因素和水平。结果表明:单顶吹时枪位为1 000 mm时混匀时间最短;单底吹时底吹流量为750 Nm3/h时混匀时间最短,底部供气元件布置对混匀时间影响较大;顶底复吹时底吹流量对混匀时间影响最大,而枪位对混匀时间影响最小,当底部布置方式为喷孔在一条直线上对称分布时,顶吹流量为10 000 Nm3/h,底吹流量为600 Nm3/h,顶枪枪位为800 mm,熔池深度为800 mm时,熔池混匀效果最佳。     

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.     

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１２０００Ｎｍ＾３／ｈ,枪位２０００ｍｍ,留渣量９％,底吹气体流量６０～１２０Ｎｍ＾３／ｈ。     

LF精炼工艺中钢包底吹氩过程数值模拟

精炼过程中进行钢包吹氩是一种去除钢中夹杂,提升其洁净度的重要手段。为快速且低成本地捕获最佳吹氩流量,通过流体分析软件FLUENT对钢包偏心底吹氩过程进行数值模拟。结果表明:在合适的吹气量下,气流会随着吹气时间的延长,在钢液中形成一个闭合的循环区域;吹气量从10 Nm3/h增大到30 Nm3/h,气流的平均动能和平均速度显著增大,死区比例则从21%下降到6%;当吹气量超过临界值30 Nm3/h时,进一步加大吹气量,死区比例趋于稳定,氩气利用率降低;吹气量为30 Nm3/h时达到最佳吹气量,此时钢液中的流体能够获得较大的平均湍动能和平均速度,且钢液中死区比例也达到最小,钢液获得较大的搅拌强度和搅拌区域。     

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.     

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...     

230t钢包搅拌效果和去夹杂水模型研究

以某钢厂230t钢包为研究对象。通过实验水模型对现场生产过程的模拟,研究底吹透气元件的布置方式和吹氩流量对搅拌效果和夹杂物去除率的影响。结果表明．双透气元件吹氩优于单透气元件吹氩搅拌效果,0．6R-γ双透气元件布置方式最佳,混匀时间随吹气量和透气元件夹角的增大而减少;夹杂物的去除率取决于吹氩量和吹氩时间,在0．2～0．8L／min吹气量下,处理时间为0～4min时夹杂物去除效果最好,5～8min时可去除大部分夹杂物,24min左右可去除所有夹杂物。     

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。     

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。     

底吹气中间包内流动与夹杂物控制

以宝钢集团梅山钢厂1台连铸中间包为原型,采用水模型的方法对底吹气中间包内的流动和夹杂物控制进行研究.结果表明,采用自行设计的装置进行底吹气,能够在中间包内形成均匀、稳定而又细小的气泡;底吹气能够在中间包内形成微气泡形式的"气幕挡墙","气幕挡墙"的形成能有效地破坏中间包内"层流"结构的流动形式,避免形成短路流动,提高平均停留时间,缩小死区体积分率;在吹气位置的选择上,采用中部位置(B2)进行吹气,效果较好;采用底吹气的方式可以实现对中间包内流动的控制,且不需要大的气体流量;底吹气有利于中间包内夹杂物的去除.     

100t钢包底吹氩数值的模拟研究

以某钢厂100 t钢包为研究对象,利用商业软件PHOENICS对该钢包内的流场进行数值模拟计算,研究钢包底吹氩精炼过程在不同工艺条件下对钢液混匀效果和包壁冲刷的影响。结果表明,底吹氩钢包内透气元件采用A-β方案,在避免钢液对包壁造成较严重冲刷和裸露的同时,有利于缩短钢包内钢液的混匀时间,从而获得较好的搅拌效果。     

CAS-OB中排渣能力与混匀时间实验研究

采用水力模型对宝钢300tCA－OB钢包底吹排渣能力和混匀时间进行了研究。实验结果表明,底吹位置对排渣能力 的影响不大,但对混匀时间有一定的影响。排渣能力与浸渍罩深度和底吹流量有一定的关系,300t钢包的排渣能力与底吹流量、渣层厚度的关系为：Df＝156．15－2．54h 153.7Qreal;混匀时间与底吹流量、底吹位置、漫溃罩深度有关,偏心底吹搅拌效果优于中心底吹。     

30t钢包底吹Ar搅拌实践

通过30t钢包底吹Ar试验，确定了合理的底吹工艺参数及透气砖的形式、材质、安装位置。底吹比顶吹降低经济成本，提高钢质量。     

300t精炼钢包透气砖应用的数学物理模拟

针对300t精炼钢包,在LF设备电极位置与钢包透气砖所在位置的对应关系确定的基础上,通过水模、数模分别采用单吹、复吹时钢包内钢水流动特性和夹杂物去除的对比研究,探讨了透气砖结构性能的影响作用。结果表明,单吹时应使用抗渗透较好且能形成有利于夹杂物去除的气泡形态狭缝式透气砖（PBI）,吹气卷渣临界气量为1．45m^3／h,气量需稳定,混匀时间为82．44s,钢液渗透小,夹杂物去除率为62．86％,能够满足搅拌钢液起到成分和温度的快速均匀以及净化钢液的作用。