铁水罐吹气辅助扒渣工艺开发及改进

针对武钢第一炼钢厂采用纯镁脱硫存在渣量少而稀，渣中硫含量高，扒渣困难，扒渣时间长达11分钟／次、扒渣铁损高达5kg／t、炼钢回硫达0．0051％的情况，提出了在铁水罐上安装透气砖吹气辅助扒渣工艺，选择了合理的透气砖材质及安装位置，并在实践过程中不断改进．改善了扒渣效果：平均扒渣时间≤7min，平均扒渣铁损降至3．5kg／t以内，平均出钢回硫降至0．002％以内．透气砖平均寿命达到110次以上。     

铁水罐吹气辅助扒渣工艺开发与改进

武钢第一炼钢厂采用纯镁脱硫存在渣量少而稀,渣中硫含量高,扒渣困难,扒渣时间长达11 min/次、每吨铁扒渣铁损高达5 kg、炼钢回硫的质量分数为0.005 1%,提出了在铁水罐上安装透气砖采用吹气辅助扒渣工艺,选择合理的透气砖材质及安装位置,并在实践过程中不断改进,大大改善了扒渣效果:平均扒渣时间不大于7 min,平均每吨铁扒渣铁损降至3.5 kg以内,平均出钢回硫质量分数降至0.002%以内,透气砖平均寿命达到110次以上.     

铁水罐吹气辅助驱渣水模型实验

以钢厂90～105 t铁水罐为原型,在实验室建立几何相似比1:4水模型,用物理模拟方法研究铁水罐侧吹辅助扒渣对驱渣面积的影响。结果表明,在吹气流量为0.25～2.0 m~3/h时,随着吹气流量的增大驱渣面积增大。同时随着透气砖安装角度从0°到70°、安装高度从174 mm到294 mm时,驱渣面积均会增大。当用单透气砖侧吹驱渣,安装角度为70°,安装高度294 mm,流量为0.8～1.2 m~3/h时,驱渣效果最好。     

铁水罐采用吹气辅助除渣工艺的研究

介绍了武钢一炼钢铁水罐采用吹气辅助除渣工艺的情况,通过吹气辅助除渣水力学模拟实验,并结合现场生产实际确定了合理的铁水罐用透气砖的相关参数,改善了颗粒镁脱硫的扒渣条件,取得了一定的效果.     

铁水包吹气辅助扒渣工艺的物理模拟研究

通过水模试验模拟研究了铁水包吹气辅助扒渣工艺，并系统研究吹气元件类型、安装位置以及吹气流量等因素对吹气辅助扒渣效果的影响。结果表明：采用双吹法吹气辅助扒渣效果好于单吹法；双胞胎透气砖吹气元件的辅助扒渣效果好于其它类型的传统单砖心透气砖；吹气元件安装位置越低，吹开液面面积越大，辅助扒渣效果越好。试验结果成功应用于生产现场以后，扒渣时间由原来的12min缩短到6min左右，铁水渣扒净率有很大提高，转炉回硫质量分数控制在0．005％以内。     

吹N2辅助扒除铁水脱硫渣工艺的水模型研究

采用铁水罐喷镁脱硫综合效果很好,但因喷吹后脱硫渣难以清理干净,进入转炉后,会导致回硫严重和给生产低硫钢带来困难.通过对铁水罐吹气除渣工艺进行水力学模型实验研究,确定了合理的铁水罐吹气除渣工艺参数,生产实践显示该工艺可获得良好的除渣效果.     

铁水吹气扒渣水模型试验研究

通过建立在相似原理基础上水模型试验研究单吹模式下透气砖位置、透气砖特征和吹气量对液面排渣效果影响规律,而且对比分析了铁水包单吹模式和双吹模式的排渣效果。综合模拟试验结果,针对铁水吹气扒渣技术应用提出了合理建议。     

KR脱硫铁水罐渣线防粘渣涂料的研制

分析了武钢第二炼钢厂脱硫铁水罐罐口结渣清除困难的原因,提出了采用防粘渣涂料降低清渣难度的具体措施.根据KR搅拌脱硫铁水罐的实际工作条件,分析了渣线防粘渣涂料的性能要求.通过合理选择涂料原材料、设计涂料配方、实验室实验研制和工业性试验,完成了性能优良的防粘渣涂料的研究,并在实际生产中取得了良好的应用效果.     

铁水包吹气排渣过程的模拟

设计喷枪置于铁水包后部(相对于扒渣嘴),在扒渣开始前,通过此喷枪向铁水内喷吹气体,气体上浮后排开一定面积渣层,使表面渣向扒渣嘴方向聚集,为下一步扒渣机的操作提供便利条件,从而减少扒渣次数,提高效率,降低铁损.使用1:3.5比例设计铁水包水模型,模拟不同工况下,气体排渣的效果.同时采用数值模拟的方法验证水模实验结果.实验表明喷枪浸入深度从200mm变到400mm,无渣比(无渣区域占总面积的百分比)从10%增加到30%;气体流量从4m³·h^-1变到6m³·h^-1,无渣比从30%增加到37%.说明浸入深度越大,吹气量越大,排渣的效果越好.数值模拟与水模型符合较好.     

45t钢包底吹氩钢液流动的水模拟研究

以国内某钢厂45t钢包为研究对象,在相似原理的基础上建立了钢包吹氩水模型(模型与原型的几何比为1∶2.5),研究了吹氩孔的位置和吹氩流量对钢液混匀特性的影响。实验发现:无论是单孔吹氩还是双孔吹氩都存在一个临界流量,在临界流量时钢液混匀特性最好。其中对于单孔吹氩工艺,吹氩位置在距离钢包底部中心0.5R(钢包底半径)处较合理,模型临界流量为0.35m3/h;对于双孔吹氩工艺,两孔位置在0.5R、角度为45°较理想,模型临界流量为0.40m3/h。工业试验表明,改进后的吹氩方案在降低总氧和夹杂物方面均优于改进前的吹氩方案。     

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。     

210 t钢包底吹工艺优化物理模拟

 为研究钢包底吹孔布置对钢液混匀时间及液面波动的影响,确定钢包最优底吹工艺,以某厂210 t钢包为原型,根据相似原理建立钢包物理模型,模拟钢包底吹氩工艺。通过研究不同底吹孔位置与角度对混匀时间和液面波动的影响,确定钢包最优底吹工艺。结果表明,最优底吹位置为底吹孔位于距钢包底部圆心距离为[0.60R/0.60R,]夹角为100°。底吹孔在[0.40R]的位置,两气柱会相互影响;底吹孔在[0.60R]的位置是较理想的位置;底吹孔在[0.79R]的位置,气流对包壁冲刷严重。     

铁水包空包加盖保温效果

 铁水包空包保温对钢铁企业节能减排和降低成本具有重要意义。对加盖和不加盖的铁水包空包在5 h内的温降过程进行了现场测温,结果表明,铁水包加盖对铁水包空包,特别是中上部包衬具有显著的保温作用。铁水包加盖保温应在转炉兑铁结束后尽早进行,同时缩短空包时间,以取得最佳的保温效果。     

110t不锈钢钢包炉底吹氩水模拟

依据相似原理建立钢包的物理模拟体系,采用水模型对110t LF钢包底吹氩过程进行研究,分析了吹气量、吹氩位置、钢包覆盖渣和钢包液面高度对钢包混匀的影响,并进行了相应的试验验证。研究结果表明：水模型试验结果和大工业应用具有较好的一致性,验证了水模型的可行性;钢包液面高度越高,混匀时间越长;吹气量越大,混匀时间越短;相同的液面高度和吹气量下,底吹氩最佳位置为0.33r 附近;钢包覆盖渣较黏时会使钢液流动显著减慢,增大吹气量容易产生卷渣现象。     

钢包底吹去除夹杂物的水力学模型

采用水力学模型方法对40t钢包单底吹去除钢水中夹杂物的行为进行了研究,分析了元件类型、渣层厚度、位置和流量等对夹杂物去除的影响规律。结果表明:在钢包底吹过程中钢水内夹杂物的去除率方面,弥散式透气砖均优于狭缝式底吹元件;底吹位置越靠近钢包中心时,去除夹杂物的效果越佳;在实验条件下渣层越厚,夹杂物去除率越高;底吹氩去除夹杂物存在一个最佳流量值。     

不同钢包吹氩工艺对夹杂物去除效果的比较

通过对新钢改进钢包吹氩工艺后的钢样电解分析发现,改进后的钢包吹氩工艺对大型夹杂物平均去除率达到了34.3%,特别是对于直径大于300μm的大型夹杂物去除率达到100%.利用扫描电镜对所取金相试样进行了夹杂物分析,确定了钢液中夹杂物的类型主要有:硅酸盐和硫化锰.利用金相显微镜对金相样中的显微夹杂物进行统计分析发现,改进吹氩方案下各个粒径范围的显微夹杂物都有一定减少,由此表明改进吹氩方案对显微夹杂物的去除有显著效果.吹氩的合理与否将直接决定钢液中的大型夹杂物和显微夹杂物的去除率.