100t LF底吹工艺优化冷态模拟及应用

通过冷态模拟实验测定混匀时间,优化了100 t LF底吹两个透气砖的位置和底吹工艺参数.在生产中,采用最佳的底吹工艺,脱硫率提高了15.5 %,并且还研究了单个透气砖在包底最佳的安装位置和底吹工艺参数,为现场进一步改造提供依据.     

90 t钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究

采用1:2.5几何相似比的水模型,试验研究了钢厂90 t钢包炉(LF)透气砖位置、数量和底吹供气量对钢包内流体混匀时间的影响。结果表明,优化后的钢包透气砖位于高位料仓下料位置的下方,渣料和合金能够直接加在裸露区,熔化速度快,合金收得率高;底吹气体流量23.89 L/min时钢包流体混匀时间最短,有利于钢水深脱硫。     

半钢炼钢转炉底吹工艺优化研究

针对西昌钢钒半钢冶炼钢水及炉渣氧化性高带来的透气砖侵蚀快、底吹效果不佳的问题,通过对底吹供气元件优选、优化透气砖布置方案以及热更换方案,提高了全炉役底吹搅拌效果。工业应用表明,底吹工艺参数优化后,透气砖热更换时间平均缩短95 min,炼钢转炉全炉役钢-渣间L_P由78.0提高到92.5,终渣TFe质量分数由19.7%降低到18.6%,终点钢水碳氧积由0.002 8降低到0.002 3,在提高转炉生产效率的同时,降低了冶炼成本。     

第三炼钢厂90吨钢包吹氩水模型试验研究

本文概述了首钢第三炼钢厂９０吨钢包吹氩的水模型试验情况。通过钢包顶、底吹氩的水模型试验用正交试验设计，研究顶吹氩工艺中的吹氩时间、枪高、孔径、氩气压力和流量等各参 作用，确定出最佳工艺参数；提出底吹氩工艺中透气砖位置，氩气流量和透握砖孔数等合理的技术参数。此项研究对生产有一定指导意义。     

150t钢包双透气砖底吹氩优化与工业试用

通过水模型研究了国内某厂150t钢包双透气砖底吹氩位置及流量对钢液混匀时间的影响,利用优质真空泵油模拟钢包顶渣,对不同吹气位置及吹气流量下钢液裸露面积进行了比较。结果表明,双孔夹角180°、吹气孔位于各自半径0.6R圆周上(吹气孔11和15)时混匀时间短且钢液裸露面积小,同时对包壁冲刷更小。钢包改造后工业试用表明,通过优化钢包透气砖位置及钙处理后钢液软吹氩流量及时间,钢液钙处理增氧质量分数降低28×10-6,降幅达78%;钢液出LF全氧质量分数降低34×10-6,降幅为45%,全氧含量控制水平明显提高。     

LF炉双路底吹控制系统设计

LF炉是钢铁生产中炉外精炼的主要方法之一,是电弧炉的一种特殊形式。作为钢水精炼的重要环节,LF炉起到了钢水含量精调、钢水温度调节、改善钢水纯净度、造渣等作用。邯钢新区LF炉采用双路底吹的方式,通过钢包底部的透气砖底吹氩气来均匀钢水成分,底吹阀门站采用西门子200smart控制系统,通过OPC通讯完成底吹阀门站和精炼主系统的通讯,实现远程自动控制。     

优化LF精炼造渣工艺

针对鞍钢股份有限公司炼钢总厂LF工序造渣速度较慢的问题,探讨了LF炉提前造渣技术,即把LF所需渣料大部分前移到转炉出钢工序进行,利用出钢过程的钢水流冲击、底吹氩气搅拌等良好的动力学条件,在钢水罐内提前造高碱度、具备一定脱硫能力的顶渣。采用该技术后,LF处理时间缩短了2~3 min,LF升温效率提高了2.1℃/min,连铸坯洁净度有所改善。     

优化LF精炼造渣工艺

针对鞍钢股份有限公司炼钢总厂LF工序造渣速度较慢的问题,探讨了LF炉提前造渣技术,即把LF所需渣料大部分前移到转炉出钢工序进行,利用出钢过程的钢水流冲击、底吹氩气搅拌等良好的动力学条件,在钢水罐内提前造高碱度、具备一定脱硫能力的顶渣。采用该技术后,LF处理时间缩短了2-3min,LF升温效率提高了2．1℃／min,连铸坯洁净度有所改善。     

40 t钢包双透气砖底搅拌物理模拟研究与应用

以40 t双透气砖钢包为原型,基于相似原理建立模型与原型尺寸比为1∶2的钢包底吹氩物理模拟系统,研究吹气流量、双透气砖位置对钢包混匀时间的影响规律,以便提升钢包搅拌效率。研究表明,双透气砖最佳吹气位置为0.70R-0.70R(R为钢包半径),当双透气砖支路吹气流量相等时,钢包混匀时间随双透气砖与包底中心距离的增加而缩短,随吹气流量的增大而逐渐减少;当模型吹气量超过56 L/min(原型吹气量达到112 L/min)后,混匀时间随吹气量的增加并未减少,反而有所增加;当吹气总流量相等但双透气砖支路流量不同时,支路流量比为1∶3的混匀时间比支路流量比为1∶1的混匀时间长。工业试验表明,通过优化脱氧制度、改进底搅拌工艺以及采用氩气保护浇注等技术,可降低轴承钢氧含量,其中轴承钢氧的质量分数为7×10~(-4)%以下炉数占比达60%以上,氧的质量分数10×10~(-4)%以下炉数占比达100%,提升了夹杂物控制水平和产品品质。     

100 t复吹转炉底吹透气砖分布的数值模拟

利用ANSYS Fluent软件研究了某钢铁企业100 t复吹转炉底吹透气砖分布对钢水的流场和混匀时间的影响。结果表明,当底吹透气砖位置不同时,转炉内钢水的流场分布也不同。在总吹气量（100 m3/h）相同的情况下,当采用双透气砖底吹气（每个透气砖的吹气量为50 m3/h）时,钢水的混匀效果优于单透气砖底吹气时的混匀效果,2块底吹透气砖对角布置时钢水混匀时间最短,为204 s,其次为4块底吹透气砖平面对称布置,钢水混匀时间为255 s。     

210t RH精炼过程夹杂去除和卷渣的物理模拟

通过几何相似比1:4的水模型,研究了钢厂210 t RH精炼的处理时间、驱动气体流量、真空度、气孔数和浸入深度对夹杂物去除的影响以及底吹方式和气体流量对卷渣量的影响.模拟试验结果表明,处理24 min可去除约90％夹杂物,真空室下降时双透气砖短时间底吹氩气可明显减少钢液卷渣量.得出210 t RH精炼合适的工艺参数为驱动气体流量164.2 m3/h,气孔数8个,浸入深度500 mm,真空室绝对压力4 000 Pa;双透气砖吹氩总流量为90 m3/h.     

提高复吹转炉透气砖寿命和冶金效果的新技术

为了提高复吹转炉透气砖寿命和冶金效果,研究了大流量透气砖底吹不对称供气技术。采用水模试验方法,底吹气量按3.3∶1分两路供气,每隔1炉交换1次。结果表明,供气强度在0.2m~3/(t·min)时,透气砖侵蚀速度与单根毛细管的气体流量呈正比。毛细管根数增加1倍,透气砖的供气能力提高1倍。采用大流量、大尺寸透气砖不对称交错供气的技术,可使透气砖的侵蚀速度减少50%,寿命提高1倍。转炉炼钢的熔池混匀时间缩短19.2%,铁水脱磷预处理熔池混匀时间缩短63%,复吹转炉的冶金效果得到明显改善。与复吹转炉预埋透气砖和更换透气砖的方法相比,可以更有效地提高转炉的复吹炉龄和冶金效果。     

LF双孔底吹优化布置的水模型研究

以国内某钢厂150t LF为原型,通过水模型实验,对钢包原吹氩位置的合理性进行了分析和探讨,对双孔底吹不同底透气砖布置条件下钢包内的搅拌混合行为进行了研究,提出了该厂LF较佳底吹气搅拌位置及吹氩制度,并考察了有顶渣情况下的液面隆起的变化规律.     

电弧炉底吹氩气搅拌工艺

用5ｔ电弧炉冶炼不锈钢和模具钢时,依靠人工搅拌钢液的搅拌力很弱,钢液的内部温度和浓度都不够均匀,造成冶炼时间长、合金收得率低。为解决这一问题采用炉底吹氩气搅拌工艺进行了一个炉役(80炉)的工业性试验。试验表明,炉底吹氩气搅拌工艺可改善冶金化学反应速度、缩小冶金过程能量和浓度的梯度、基本消除外供能量造成的炉内热点及未熔废钢和铁合金引起的冷点。获得了缩短冶炼时间、降低电耗、提高合金收得率及钢质量的良好效果。1　底吹氩气工艺试验1.1　底吹系统底吹系统由透气砖、气源、流量及压力调节器组成。3块透气砖安装在电炉底三相…     

基于底吹氩气模型的LF炉钢包底吹氩孔布置优化

针对首秦公司LF炉由于氩气底吹位置布置不合理,造成LF炉精炼过程氩气流量无法实现精准控制的问题,利用FLUENT分析软件,建立了钢包底吹氩气模型,优化吹氩孔的位置。研究结果表明,吹氩孔位置距钢包中心由424 mm外移到711 mm,吹氩孔夹角由90°增大到122.4°,混匀时间减少126s,两相区流体动能增大,有利于能量的充分利用,加快粉剂的扩散和夹杂物的上浮。     

LF钢包流场数值模拟及应用

应用Fluent软件对某钢厂80t精炼钢包流场进行数值模拟,分析了不同透气砖布置和不同氩气流量对钢包流场及钢液混匀效果的影响。结果表明,底吹氩钢包透气砖采用0．5R-0．67R-60°的布置方式可以减少卷渣,减少混匀时间。应用表明,改造后的钢包缩短钢液混匀时间10s,软吹10min后夹杂物总量减少1800个（50个视场）,明显提高了精炼效果。     

提高复吹转炉透气砖寿命和冶金效果的新技术

为了提高复吹转炉透气砖寿命和冶金效果,研究了大流量透气砖底吹不对称供气技术。采用水模试验方法,底吹气量按3.3:1分两路供气,每隔1炉交换一次·试验结果表明,供气强度在0.2Nm~3/t.min时,透气砖侵蚀速度与单根毛细管的气体流量成正比。毛细管根数增加1倍,透气砖的供气能力提高1倍。采用大流量大尺寸透气砖不对称交错供气的技术,可使透气砖的侵蚀速度减少50%,寿命提高1倍。转炉炼钢的熔池混匀时间缩短19.2%,铁水脱磷预处理熔池混匀时间缩短63%,复吹转炉的冶金效果得到明显改善。与复吹转炉预埋透气砖和更换透气砖的方法相比,可以更有效的提高转炉的复吹炉龄和冶金效果。     

250 t钢包底吹氩透气砖的使用与改进

钢包底吹氩透气砖是LF关键的功能性耐火材料，它的流量特征、重复吹成率、安全性和使用寿命直接关系到LF功能的正常发挥。武钢成功开发出高性能狭缝迷宫式250tLF用透气砖，3年来使用安全可靠，无一渗钢、漏钢事故发生，重复吹成率达到99%以上，透气砖寿命与钢包底部寿命同步，平均使用寿命达28次，可满足钢厂生产高钝净钢的需要。     

透气砖布置和吹氩流量对钢包内钢液流动行为的影响

针对攀钢200t钢包,采用物理模拟与数值模拟相结合的方式,研究了透气砖布置方式和吹氩流量对钢液流动行为的影响规律。结果表明,当两透气砖呈120°布置在距包底中心0.62R(R为包底半径)处时,钢液的平均流速和平均湍动能大,"死区"范围小,混匀时间短,是合理的透气砖布置方式,其临界吹氩流量为27m3/h;与单透气砖相比,双透气砖喷吹的能量利用率高,"死区"范围小,单透气砖的吹氩流量需控制到45m3/h才能达到与双透气砖吹氩流量为27m3/h时相同的搅拌效果。实践证明,研究得到的透气砖布置方式和吹氩流量能保证熔池的搅拌效果,使转炉钢水经吹氩处理后,钢包不同位置温差小于10℃,Δw[C],Δw[Si],Δw[Mn]小于0.03%;在一定的软吹氩流量条件下,吹氩时间大于等于8min,可以使钢中wT[O]小于25×10-6。研究表明,用离散相模型对钢包底吹氩过程进行数值模拟,可以得到与物理模拟试验和生产实践较为吻合的结果。     

钢包底吹氩均混时间及临界流量水模型实验

针对钢包底吹氩工艺,通过改变透气砖数量、单透气砖吹气位置、双透气砖夹角、喷吹气体流量、渣厚等参数,对钢包的均混时间进行了水模型实验研究.提出临界流量的概念,发现吹气量超过临界流量后均混时间明显减小.结果表明:单透气砖喷吹时,相同吹气量下偏心喷吹时的均混时间比中心喷吹时短,临界流量小;双透气砖喷吹时,透气砖夹角越大,均混时间越短,临界流量越小.