炼钢厂钢包的传热数模研究

研究钢包热循环过程中各个阶段的传热数学模型,分析钢包装钢、静置传运、吹氩和预热烘烤阶段的钢水传热现象,完成了钢包热循环的数值模拟,为合理制定钢包温度制度提供了一定的依据。     

氩站钢包智能吹氩技术生产探索

钢包底吹氩是炼钢生产中常规的钢包搅拌方式,提供钢水成分温度均匀、夹杂物上浮等冶金功能所需的动能.研究表明,通过建立吹氩模型和钢包钢水裸露面积大小的视频监控,可以满足钢水夹杂物控制对钢水吹氩搅拌的要求,有助于高效化、智能化钢包吹氩技术应用.     

底吹氩VD钢包炉流场优化的数值模拟研究

以某钢厂150 t VD钢包炉为研究对象,采用商业软件Ansys-Fluent,建立钢包底吹氩气模型,结合正交设计方法,模拟了不同钢液量,两个吹氩口不同吹氩量工艺条件下钢包内流场和流速变化,同时考虑了静置10 min后钢包炉内钢液流动情况。所有试验均监测钢包下部同一位置的速度大小,通过正交设计方法选择最优的生产方案。研究结果表明:钢包内钢液量和底吹氩气量在小范围内变动对钢包内钢液流场和流速影响不大,且钢液量和氩气口吹氩量对静置10 min后钢液内流场流速的影响可以忽略不计。吹氩量过大会导致渣眼开度较大引起卷渣和吸气现象,吹气量过小钢液流速较低则导致形成稳定循环流场所需时间较长。最终通过对比分析得出在钢液高度选用3 590 mm,1#和2#氩气口流量均采用0.9 m~3/h时钢包炉内综合流动效果较好,减少了钢水受污染程度,提高了生产效率。     

Low temperature tapping technology for converter of Tangsteel

在分析出钢温度和过程温降影响因素的基础上,通过采取稳定出钢时间、完善合金料烘烤制度、钢包全程加盖、提高钢包周转率及低温快铸等措施,转炉平均出钢温度已稳定控制在1635℃以下,出钢时间为2．4min。出钢至钢包底吹氩处理、钢包周转过程及浇铸过程钢水温降分别降低20、11．1和25．9℃;钢包内衬烘烤温度由820℃上升至1020℃。转炉寿命达到近24000炉,石灰等消耗大幅降低。     

吹氩板坯连铸结晶器内钢水流态

 采用1[∶]1水模型和工业插钉法研究了吹氩板坯连铸结晶器内钢水流态,并讨论了通钢量、吹氩量、水口浸入深度与水口结构对结晶器流态的影响。水模型结果发现,结晶器内宏观流态主要包括双股流和单股流,钢水通量和吹氩量是影响结晶器内钢水流态的决定性因素。为得到双股流,应采用高通钢量和低吹氩量,缩小断面、增大浸入深度和使用凸底水口有利于双股流形成。基于水模型结果,为维持结晶器内双股流态,在实际浇铸中提出减少连铸过程吹氩量低于临界吹氩量,在宽断面和低拉速下使用凸底水口等措施。工业插钉试验结果与水模型吻合较好,这表明水模型结果可指导现场浇铸实践。     

吹氩站钢水终点温度预报模型及其仿真应用

根据对210 t钢包吹氩站热状态实验数据和实际生产工艺数据的统计分析可知,吹氩站钢水终点温度的主要影响因素是钢水到站温度和总调温废钢用量以及吹氩精炼时间.本文采用正交设计方法通过对现场实际生产数据进行筛选,选取最具有代表性的数据,进而利用SPSS软件,采用多元回归的方法建立了210 t钢包钢水吹氩站终点温度预报模型.之后通过随机抽取的100组实际生产数据对所建模型进行验证,验证结果表明模型在对吹氩站钢水终点温度预报时,预报误差在±10℃内的正确率达到90%以上,说明此模型具有较好的应用效果.最后,建立吹氩站钢水终点温度预报仿真系统,对模型进行了仿真应用.     

关于小方坯连铸钢水吹氩后温度损失的分析

本文对首钢第二炼钢厂八流方坯同生产数据的统计分析，讨论了钢水吹氩结束温度、 氩至开浇镇静时间、浇注流数、钢包使用次数以及吹氩站废钢加入量对吹氩后钢水温度损失的影响，提出了防止低温钢的吹氩温度控制方法。     

双透气砖钢包吹氩技术的应用

通过应用钢包双透气砖吹氩技术,提高了钢包底吹率,减少了钢包底吹氩死区,使钢水成分和温度更加均匀,并降低钢中夹杂、减少铸坯成分偏析,因而提高了钢水质量及轧材性能的稳定。     

钢包钢水温降及其影响因素的模拟

通过有限元方法建立了120 t钢包的传热模型,计算分析了钢包在使用过程中的传热行为,研究了钢包内衬及厚度对钢水温降的影响.结果表明:使用导热系数较低的保温材料,在传统钢包内衬中添加绝热层能显著提高钢包的保温效果,减低钢水温降速率;改变工作衬厚度对钢水温降速率的影响较小.     

预热温度对钢包盛钢时的内衬温度及应力影响

为了确定合适的钢包烘烤预热温度,以某钢厂90t整体铝镁浇注料钢包为原型进行数值模拟,利用有限元分析软件ANSYS,采用间接耦合法进行计算,得出了不同烘烤预热温度工况下,钢包盛钢时的内衬温度变化及应力分布。结果表明:提高钢包预热温度可以降低钢包内衬的温升及钢液温降幅度,减小钢包内衬的温度梯度,减少内衬材料受热应力所引起的热震破坏,从而延长钢包使用寿命。综合考虑钢包内衬水分排除、节能及热应力分布等因素,钢包预热温度取1 173~1 273K最佳;钢包底部的烘烤预热温度应提高到1 373K。     

八钢钢包底吹氩技术的工艺设计

从底吹氩透气砖参数、底吹氩压力、流量、时间等有关工艺参数方面介绍八钢炼钢厂钢包底吹氩的工艺设计。实践证明 ,钢包底吹氩工艺改善了钢水温度和成分的均匀性 ,基本满足了连铸对钢水质量的要求 ,说明钢包底吹氩工艺的设计是合理、可行的     

基于钢包底吹氩的RH真空处理过程中钢水行为及夹杂物分析

钢包底吹氩对钢水的运动、氩气泡在钢水中的迁移及夹杂物去除有重要影响。基于Fluent模拟软件建立了RH真空处理过程中钢包底吹氩的数值计算模型,对RH真空处理过程进行模拟分析,并对此模式下的钢水夹杂物尺寸及分布进行了取样分析。结果表明,RH真空处理过程中钢包底吹氩能有效增加钢包内钢水的流动速度,并减少钢包内部死区占比,同时,在一定程度上促进夹杂物的长大和上浮。另外,过大的钢包底吹氩气流量不但无法促使长大的夹杂物上浮被吸附,甚至还会导致钢水被二次污染。数值模拟及现场取样分析表明,RH真空处理过程中需采用适当的氩气流量钢包底吹氩操作,同等条件下,流量取值以5 m³/h为宜。     

转炉钢包自动吹氩模型开发与应用

针对转炉工序钢包吹氩不规范和直上钢种难以精确控制钢水软吹问题,通过将出钢过程详细分解、每个分解步骤标识钢包吹氩时间与流量,在转炉钢包吹氩一级机对整个操作进行编程,成功开发钢包自动吹氩模型。应用结果表明,钢包自动吹氩系统使转炉钢包吹氩更加规范、直上钢种软吹控制稳定和降低了工人劳动强度,解决了由于吹氩控制不当引起钢水倒包、合金未熔化和连铸塞棒上涨等问题。     

吹氩站多功能精炼技术的开发

武钢二炼钢吹氩站改造后,钢水吹氩精炼更能满足生产需要.经过一年多的开发,吹氩站具有以下多种功能:钢包CAS吹氩、微调钢水中Si、Mn、Ti、Nb、微调钢水温度、喂铝线微调Als、喂炭线微调C、真空钢水调温取样、出钢前透气砖试吹氩气提高钢包底吹氩成功率,大大节约了生产成本缩减了工序时间.     

RH真空处理过程中钢中氧含量预测模型

针对３００ｔ钢包ＲＨ真空处理低碳铝镇静钢的多次试验数据，建立了ＲＨ处理过程中钢中氧含量的定量预测模型，得到了钢中氧含量的预测公式，模型综合考虑了纯脱气时间，真空室吹氩流量，钢水环流量，钢包渣中ＦｅＯ＋ＭｎＯ含量，钢包内衬材质等因素的影响，并对改进ＲＨ操作进行了讨论。     

文摘与信息

钢包中加热与电磁搅拌模型　　国外研究人员开发了一种用于ASEA -SKF钢包炉的三维模拟模型 ,考虑了加热和电磁搅拌的作用。单独的模型预测将电弧到钢水的传热数据作为钢包炉模型的边界条件。电弧加热模型考虑了以下几个机理的传热作用 :辐射、对流、电子造成的聚集和纯量传递。用模型模拟了自然的电极加热加电磁搅拌条件下 ,钢包中钢水的温度分布的变化。通过比较 10 0ASEA -SKF钢包炉中预测和实测温度的变化 ,发现当以 2 5cm电弧长度的加热数据作为输出条件时 ,两者可以很好地吻合。这表明模型可以用于电磁搅拌钢包加热效果的更深入…     

210t钢包钢水温降规律的数值模拟

通过建立钢包有限元传热数学模型,模拟钢包传热过程的瞬态温度场.分别采用代表值法和能量守恒法分析重庆钢铁股份公司炼钢厂210 t钢包不同烘烤温度、不同绝热层材质对钢水温降的影响,预测了不同工况的钢水温降速率,并与实测值进行了对比.结果表明:钢包烘烤温度对钢水温降影响很大;钢水浇铸过程中温降速率比静置时要大;实测的温降速率...     

武钢二炼钢提高钢包底吹氩吹成率的实践

武钢二炼钢提高钢包底吹氩吹成率的实践１前言武钢二炼钢厂是一个转炉全连铸炼钢厂，要求１００％的钢水经过炉外精炼后再进行连铸烧钢，以保证浇铸顺利和铸坯质量。目前有７８％的钢水是通过吹氩处理后再连铸浇钢的。与顶吹氩相比，底吹氩具有吹氩量大，有利于夹杂物的富...     

武钢二炼钢厂实施钢包全底吹

武汉钢铁 (集团 )公司二炼钢厂以独创的底吹氩透气砖外装、热换技术为保障 ,全面推行钢包全底吹工艺 ,使底吹氩成功率达到 98% ,把该厂的纯净钢冶炼水平又向前推进了一步。钢包底吹氩 ,是在转炉出钢后 ,通过高压氩气从钢包底部进行喷吹 ,促使包内钢液翻腾 ,从而去除钢中的气、夹杂物 ,对增强精炼过程中钢水的二次化学反应以及均匀钢水温度和成分有直接作用。此前 ,该厂由于底吹氩透气砖的寿命和钢包寿命不能同步 ,一旦出现砖堵 ,只能将钢包冷却更换 ,耗时很长 ,常常造成钢包周转不灵。因此 ,在此之前 ,底吹氩工艺只能重点保证对钢水质量有特…     

100t钢包吹氩工艺优化数值模拟研究

通过数值模拟,研究了100 t钢包在LF精炼过程中底吹氩气流量对钢包内钢液流动特性、"渣眼"面积及活跃区比例的影响.结果表明,在一定范围内,增大吹氩量有利于增大"渣眼"面积,强化钢水运动,缩小"死区"体积比例,有利于脱硫反应的进行.但当吹氩量超过临界值时,"死区"体积比例缩小幅度降低.100 t钢包最佳吹氩量为300 L/min.