重钢转炉复吹熔池内的搅拌及冲刷作用研究

针对重钢转炉生产过程中实际结构尺寸和改造设计的特点，设计制作了复吹转炉冷态模拟模型，实验研究了流股对熔池的冲击作用效果，转炉不同炉役期熔池的搅拌混匀特性，熔体对炉壁的冲刷作用，得出了重钢转炉复吹搅拌的合理底吹供气强度。     

重钢复吹转炉熔池内的搅拌和冲刷作用的模拟研究

针对重钢顶吹转炉 (铁水装入量 85t)改造成顶底复吹转炉钢液和渣液深度及炉子结构、尺寸和改造设计的特点 ,设计制作了复吹转炉冷态模拟模型 ,实验研究了流股对熔池冲击作用效果 ,转炉不同炉役期熔池的搅拌混匀特性 ,熔体对炉壁的冲刷作用。实验结果得出重钢转炉在整个役期内合理的底吹供气强度为0.06～0.11 m³/min·t;顶底复吹时 ,基本枪位下操作对熔池搅拌混匀时间最短     

复吹转炉不同冶炼时期熔池行为的水模拟研究

根据转炉生产过程中不同冶炼时期的特点,在冷态模型实验过程中充分考虑热态生产的实际情况,提出用水模拟"钢液"、"钢-渣"和"钢-渣-气"乳化熔体,探索实际生产过程中转炉内不同冶炼时期熔池的搅拌混匀特性、喷溅及熔体对炉壁的冲刷作用.得出当冶炼进入氧化脱碳期("钢-渣-气"乳化状态),熔体对炉壁的冲刷最严重,也是最容易发生喷溅和溢流的时期,而该时期底吹供气强度或顶枪枪位等对熔池搅拌混匀作用的影响没有冶炼初期("钢液"或"钢 渣")强,所得实验结果与实际生产情况基本一致.     

底吹喷枪异常堵塞的复吹转炉熔池内的搅拌研究

根据重钢转炉生产过程中实际结构尺寸和改造没计的特点，设计制作了复吹转炉冷态模拟模型，针对实际生产过程中转炉底吹喷枪可能出现异常堵塞，实验研究了底吹喷枪正常、有部分堵塞或全部堵塞时，复吹转炉熔池内的搅拌混匀时间与底吹供气强度的关系。     

复吹转炉底吹非均匀供气对熔池搅拌混匀的影响

摘要：为了强化转炉熔池的搅拌,在200t复吹转炉1∶12的模型进行物理模拟试验,研究了底吹非均匀供气对转炉复吹和纯底吹熔池的搅拌混匀效果;采用数学模拟的方法计算了纯底吹条件下,转炉采用底吹非均匀供气时的熔池流体流动。研究结果表明,在所研究的不同的底吹非均匀供气方案中,与底吹均匀供气方案相比,线性底吹非均匀供气方案有利于改善转炉熔池搅拌效果,最佳的底吹非均匀供气方案的混匀时间比均匀供气降低了19%～25%。复吹时底吹非均匀供气的混匀时间降低程度要比纯底吹的非均匀供气大,即复吹条件下,底吹采用非均匀供气更有利于熔池搅拌混匀。采用线性底吹非均匀供气方案时,在熔池内形成了明显的大循环非对称流动,有利于整个熔池内的对流传质,从而缩短了混匀时间。     

90t复吹转炉水模实验研究

进行了90t复吹转炉水模实验，研究枪位、底吹流量对溶池搅拌、喷溅、冲击深度的影响。当底吹流量控制在0.45-0.75Nm^3/h，枪位在229mm时溶池混匀时间短，且吹练喷溅量少。顶底复吹条件下，较浅的溶池冲击深度就可达到良好的搅拌效果，有利于减少对炉底的冲击。采用铝粉示踪法显示了不同吹炼条件下熔池的流谱，同纯顶吹相比，顶底复吹时（4个元件底吹）炉壁面附近区域搅拌明显改善，凹坑下面区域的流体螺旋向上流动。     

复吹转炉熔池内流体流动的数值模拟

建立了描述复吹转炉熔池内流体流动的数学模型，采用PHOENTCS （Parabolic Hyperbolic、Or Elliptic，Numerical Integration Codes Seties)商用软件模拟计算分析了底吹、顶吹、顶底复吹等不同工况下熔池内气体的流动状况和速度分布，喷吹气体对熔池的搅拌混匀作用，得出转炉采取顶底复吹工艺时。底吹喷枪的合理布置位置应在熔池直径的(0．5～0．7)倍圆周上。     

复吹转炉模型实验中对不同冶炼时期的模化研究

根据转炉生产过程中不同冶炼时期的特点．在冷态模型实验进程中充分考虑热态生产的实际情况．提出采用水模拟“钢液”、“钢-渣”和“钢-渣-气”乳化熔体．探索实际转炉内不同冶炼时期熔池的搅拌混匀特性、喷溅和熔体对炉壁的冲刷作用，得山了与实际生产情况基本一致的结果。     

260吨转炉底吹性能优化的实验研究

良好的转炉底吹元件的布置方式有利于熔池搅拌,加快炉内反应进行。以某钢厂260吨复吹转炉为研究对象,基于相似原理建立底吹物理模型。通过水模型实验测得不同底吹布置在各工况下的混匀时间,考察底吹喷孔之间角度、距离及底吹流量对熔池混合效率的影响。结果表明：随着底吹流量增加,混匀时间整体出现降低趋势;随着外侧底吹孔逐渐远离炉底中心,喷孔间15°布置在0.4-0.7D时混匀时间先降低后升高,而当底吹孔间30°布置时混匀时间则持续升高。15°布置方案熔池的混合效果整体好于30°布置方案;底吹孔之间15°布置在0.6D上的A2布置方案混匀时间最短,更利于整个熔池的搅拌。     

底吹喷枪异常堵塞时复吹转炉的熔池搅拌

根据重庆钢铁股份公司复吹转炉生产过程中实际结构尺寸和改造设计的特点,设计制作了复吹转炉冷态模型.针对实际生产过程中转炉底吹喷枪可能出现的异常堵塞情况,研究了底吹喷枪正常、部分堵塞或全部堵塞等不同工况下,复吹转炉熔池内的搅拌混匀时间与底吹供气强度的关系.     

底吹电弧炉水力学模型实验研究

本文在实验室条件下对１０ｔ电弧炉底吹搅拌进行了水力学模研究。研究结果表明，底吹气体搅拌可大大加快溶池混匀速度，中心底吹效果较偏心底吹好，在电弧炉中底吹搅拌特性与转炉有较大偏差。     

120t复吹转炉底吹布置对熔池混匀的影响

转炉底吹的布置和流量控制对转炉熔池混匀的影响至关重要，是决定碳氧反应、脱磷反应的动力学条件。为了给国内某钢厂120 t转炉的底吹供气元件布置方式提供理论依据，通过水模试验，研究了不同底吹布置方案及底吹流量对熔池搅拌均匀混合时间的影响，为确定最优底枪布置方式提供参考。结果表明，在保持其他参数一致的条件下，转炉底吹采用环形布置，底枪夹角为40°、底吹半径R=0.55D的混匀效果较好；通过比较发现，非对称布置混匀效果要优于环形对称布置。实际应用过程中，若考虑对炉龄的影响，建议选择环形对称布置方式(夹角40°、R=0.55D);若忽略对炉龄的影响，建议选择非对称布置方式。     

100 t顶底复吹转炉水力学模型研究

利用100t顶底复吹转炉进行水力学模型实验,研究纯底吹条件下不同底吹供气元件布置方案对熔池搅拌效果的影响,在此基础上,设计正交试验,分别研究复吹条件下底吹流量、顶吹流量和枪位对熔池混匀时间、冲击直径及冲击深度的影响.研究结果表明:底吹供气元件布置方案对熔池混匀效果影响很大;在顶底复吹条件下,顶吹流量对熔池混匀效果影响最大,且对于熔池冲击直径和冲击深度,顶吹流量和枪位起主要作用,底吹流量对其影响不大.     

复吹转炉底吹非均匀供气对熔池搅拌混匀的影响

为了强化转炉熔池的搅拌,在200 t复吹转炉1∶12的模型进行物理模拟试验,研究了底吹非均匀供气对转炉复吹和纯底吹熔池的搅拌混匀效果;采用数学模拟的方法计算了纯底吹条件下,转炉采用底吹非均匀供气时的熔池流体流动。研究结果表明,在所研究的不同的底吹非均匀供气方案中,与底吹均匀供气方案相比,线性底吹非均匀供气方案有利于改善转炉熔池搅拌效果,最佳的底吹非均匀供气方案的混匀时间比均匀供气降低了19%～25%。复吹时底吹非均匀供气的混匀时间降低程度要比纯底吹的非均匀供气大,即复吹条件下,底吹采用非均匀供气更有利于熔池搅拌混匀。采用线性底吹非均匀供气方案时,在熔池内形成了明显的大循环非对称流动,有利于整个熔池内的对流传质,从而缩短了混匀时间。     

复吹转炉底吹氧气和石灰粉水模拟

 为了考察复吹转炉底吹氧气和石灰粉过程中的熔池特性,建立复吹转炉底吹喷石灰粉的水模型,用水模拟铁水,用空心玻璃微珠模拟石灰粉。利用图像处理法研究了底吹氧气和石灰粉时粉剂分布情况及熔池搅拌情况。采用熔池电导率法考察了相同条件下底吹喷粉与不喷粉时的混匀时间。研究结果表明,喷粉能够促进熔池搅拌,且粉剂扩散速度随底吹载气流量增大而增大;未喷粉时,混匀时间随载气流量增大而减小;在相同底吹载气流量条件下,喷粉时熔池的混匀时间明显低于未喷粉时的混匀时间,且在试验范围内,混匀时间在底吹载气流量为2 m3/h(标准态)时出现极小值。     

120t复吹转炉底吹供气优化的模拟研究

针对天津钢铁集团有限公司120t复吹转炉,通过水力学物理模拟对转炉底吹供气进行了优化研究,寻求合理的底吹供气模式并进行生产实践。结果表明：转炉底吹对转炉熔池搅拌有很大的影响,喷嘴数目增加,熔池混匀时间有减小的趋势,与喷嘴流量均分模式相比,流量直线模式和“V”型模式混匀时间都得到改善,直线模式更有利于熔池的搅拌;优化后转炉冶炼有较大幅度的改善,转炉终点命中率提高,碳氧积更稳定,达到了强化转炉冶炼的目的。     

300 t脱磷炉渣-钢界面搅拌与传质效果模拟

 为达到良好的高效复吹效果,改善熔池搅拌情况,采用双指标（混匀时间和传质速率）研究了底吹布置方式对转炉吹炼过程中渣-钢界面搅拌与传质效果的影响。试验研究结果表明,最优布置方案为内8孔布置,此时渣-钢界面传质速率最大,混匀时间最小。大部分底吹布置的混匀时间与传质速率存在反比关系。从整体来看,内圈孔数越多,渣-钢界面传质速率越大,混匀时间越小。对于2-6分布,将底吹元件分布的内圈与外圈合并一起看,底吹元件分布得越均匀,则此布置的搅拌与传质效果越好。     

喷射精炼过程炉衬侵蚀模拟研究：Ⅳ.从炉衬的机械冲蚀研究复吹转炉…

在复吹转炉所受剪切应力和冲击应力分布的模型实验研究基础上，本文研究了不同炉型的炉衬所受剪切应力分布，为合理选用炉型提供依据，实验结果表明，底吹对延长转炉炉衬寿命有利，转炉下部形状的合理性可以减少流动死区和降低液面波动；还表明在复吹转炉内接近钢液面的炉衬所受侵蚀最为严重。在受损最严重的地方可以采用特殊材质的炉衬或使炉壁向上呈有扩张趋势的梨状炉型，来达到减少炉壁受侵蚀的速度，同时还讨论了转炉大小与底吹     

转炉底吹枪优化布置的数值模拟

为了优化转炉底吹搅拌效果,以某钢厂转炉为研究对象,运用软件Ansys-Fluent建立三维Euler数学模型,研究了底枪支数对底吹氩转炉内钢液混匀行为的影响规律。结果表明,4支底枪分布,单支底吹流量大,熔池内回流区发展充分,底吹元件不易堵塞,并且熔池内钢液的平均速度大,弱流区、低速区和死区的范围小,混匀时间短,是最佳的底枪支数分布。部分底枪集中布置的8支和12支分布,流动形式等效于4支底枪分布,但能量的利用率较低,这种多支底枪分布有利于熔池上半部分的混匀,但是由于底吹元件多,单支底吹流量小,对炉底的搅拌作用差。实践表明,采用4支底枪分布,转炉吹炼终点各项技术指标得到很大的改善,与数值模拟结果相符合。     

210t转炉底吹供气参数优化模拟研究

为优化某厂210t转炉底吹供气效果,利用气-液两相流相互作用数值模拟方法,研究了底吹元件数量、布置方式和供气强度变化对熔池搅拌效果的影响.通过对8支、10支、12支底吹元件数量下的作用效果分析,得出12支底吹元件布置在0.63D(D为熔池直径)的同心圆上时,熔池内钢液流动相对较稳定,"死区"比例最低,混匀时间最短.随着...