转炉复吹过程渣滴分散相粒度及空间分布的水模型研究

通过800mm高、熔池深度118mm的水模型模拟了转炉的复吹过程。使用不同粒度级别的渣滴分散出现频率与其尺寸级别的比例关系|M₈|参数和其空间分布均匀程度|K₈|参数,研究了操作条件对渣滴分散粒度及空间分布的影响,并得出经验公式。结果表明,在顶吹流量20～40m³/h和底吹流量0～1m³/h的情况下, 顶、底吹流量的增加有利于渣滴分散相的均匀分布。     

转炉水模分散相粒度分布的幂函数表征

通过二维水模型模拟转炉吹炼过程,利用数码相机进行摄影,通过对得到图像中分散相的提取与粒度的计算,应用幂函数法表征粒度分布,研究了顶吹转炉渣滴分散相粒度分布与边界条件的关系,得到了相应的比例关系。     

转炉水模分散相尺寸分布的分形表征

 运用图像处理方法获得了分散相粒径和分散相几何特征,建立了一个用几何特征计算分散相分布分形维数的数学模型。数据图像的提取来源于模拟转炉吹炼过程的二维水模型,主要利用高分辨率数码相机采集数据,通过图像处理软件对得到图像中分散相进行提取与粒度计算,应用粒度分布分形维数模型,研究了在硬吹和软吹条件下顶吹转炉钢滴分散相粒度分布与边界条件的关系,证明了粒度分布分形维数数学模型的合理性。     

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。     

复吹转炉底吹喷粉实验研究

在1:6物理模型上,通过水模实验对复吹转炉底吹喷粉时熔池搅拌情况进行了研究.结果表明:喷粉对熔池搅拌有明显的促进作用.喷粉条件下,均混时间随顶吹气体流量的增加存在最小值,最佳顶吹气体流量为117.0 m3/h,增加底吹气体流量对降低均混时间有利.在本实验范围内最佳顶吹流量为117.0 m3/h、最佳底吹流量为2.36 m3/h.     

复吹转炉过程控制系统的研究与开发

介绍自主研发的转炉过程控制系统功能与模型。针对转炉静、动态模型不同的应用环境,设计开发了以冶金机理为内核的静态模型和以副枪检测值为基础的动态模型,模型的关键参数采用统计学习的方法进行修正。其中静态模型中的氧耗计算、加料计算、装料计算、出钢合金计算以及二次补吹计算等,经过现场测试可以满足工艺要求;动态模型正在进一步测试中。系统框架采用最新的.NET/WCF技术开发,以组件化方式设计,确保系统具有良好的扩展性和稳定性。     

顶底复吹转炉底吹CO

引言 加古川厂把Ar气作为氧气转炉底吹气体来搅拌铁水。但是,由于Ar气是从低温空气(含Ar仅为0.9％)中分离出来的副产气体,所以回收费用相当高。随着近来对优质钢材需求的增加,我们钢铁厂的Ar气耗量也日益增加,在此情况下,研究了用高纯度CO取代昂贵的Ar气,作为氧气转炉底吹气体的可能性。我厂实验室规模的CO分离试验和底吹CO试验证     

复吹转炉全程底吹氮的工艺研究

在我国,大多数复吹转炉都是以底吹氮气和氩气为特征的,氮氩切换是底吹供气的基本方式。氮气作为一种廉价气源可以大量使用,但钢中氮含量超过一定范围,就会使钢质恶化,钢的塑性、焊接性能及时效性能均会变差。因此,作为氮氩切换的一种极限形式——全程底吹氮,到底能否采用,在什么条件下采用就成为复吹研究的重要内容。同时,对全程底吹氮的研究,也是制定合理的氮氩切换工艺制度的重要依据。我厂的三座15吨转炉全部为复吹转炉,底吹为氮氩切换方式。为了上述目的,我们进行了五个炉役的全程底吹氮复吹工艺研究。     

重钢80 t复吹转炉溅渣护炉水模实验

通过80t复吹转炉水模实验,分析了影响转炉溅渣效果的因素。研究了枪位、吹气流量、留渣量对溅渣效果的影响规律。并得到最佳的操作参数如下;实验枪位在75～100mm之间,底气流量为1m^3／h左右的范围。     

复吹转炉用天然气保护的底吹氧枪寿命的热模研究

在60kg复吹转炉热模上用三种规格的六只套管式底枪进行了36炉试验。着重研究了合适的天然气比,同时探讨了底枪结构、供气参数等因素对底枪寿命的影响。试验发现:(1)当天然气比大于16％时,底枪熔损速度小于1mm/炉,由此确定试验条件下的合适天然气比为16％;(2)在保证一定的天然气比的前提下,采用窄环缝枪可以提高底枪寿命;(3)从试验结果的趋势看,如果环缝宽度达到设计要求,16％的“合适天然气比”是可以降低的;(4)在不击穿熔池的前提下,提高底枪气压力,有利于把火点区推离炉底,从而使底枪熔损速度降低,寿命提高。     

80t转炉复吹冶炼过程脱氮机理研究

在80t复吹转炉中进行的试验表明,复吹冶炼过程中钢液中C、O的变化对钢液中氮含量有较为明显的影响;冶炼过程中脱氮反应表现为一级反应。在此基础上,作者重新探讨了复吹冶炼过程中钢液的脱氮机理,给出了较为合理的解释。     

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。     

转炉设备新技术和新材料的发展

介绍了顶底复吹转炉设备新技术和新材料的发展.主要包括独特的水冷炉帽技术、免维护的连杆式悬挂系统和高温抗蠕变材料的应用几方面.     

Weibull尺寸分布晶粒组织演变的仿真研究

采用一种改进的Potts模型Monte Carlo算法,对具有Weibull尺寸分布(参数β=3.47)的晶粒组织进行了3D正常晶粒长大过程的仿真研究.仿真结果表明:整个晶粒长大过程遵循抛物线长大规律,晶粒生长指数为0.501,非常接近理论值0.5.晶粒长大过程可分为过渡阶段与准稳态长大两个阶段.Weibull尺寸分布参数β由过渡阶段的3.47逐渐演变为准稳态阶段的2.76,准稳态阶段晶粒尺寸分布参数保持β=2.76不变.晶粒的平均面数〈f〉随仿真时间的增加而增大,在准稳态阶段后期趋近于稳定数值.晶粒面数分布为Lognormal分布,最高频率面数f为10,个体晶粒面数范围为3~43.     

180t顶底复吹转炉生产工艺优化与实践

山西太钢不锈钢股份有限公司第二炼钢厂180t顶底复吹转炉投产初期,存在消耗指标高、冶炼周期长等问题。通过优化吹氧工艺、造渣制度及转炉操作工艺,并采用炉型控制技术,使顶底复吹转炉冶炼终点碳氧积控制稳定、氧耗降低2．3m^3／t,提高底吹透气元件使用寿命,缩短冶炼周期2min,提高资源综合利用率。     

炼钢温度下复吹转炉流场的数值模拟研究

以某钢厂的110 t复吹转炉为原型, 建立三维全尺寸几何模型, 通过数值模拟的方法研究了环境温度对多流股超音速氧气射流特性的影响, 并对比分析了常温和炼钢温度下氧气射流对转炉熔池的冲击搅拌效果.研究结果表明:随着环境温度的升高, 氧气射流的速度衰减减慢, 射流流股半径增大, 与此同时, 射流本身的温度升高、密度降低, 导致射流动压的增加幅度低于射流速度的增加幅度;而且, 高温环境中射流的聚合现象被抑制.在多相流研究中发现, 当环境温度由300 K提高至1723K时, 氧气射流的冲击深度由0.11035 m升高至0.14807 m, 冲击深度增大了34.18%, 熔池平均速度有一定提高, 说明在多相流研究中环境温度的影响不容忽略.     

连铸中间包中夹杂物粒度分布的研究

采用完全混合流和活塞流相结合的模型,针对铝脱氧钢研究了中间包流动状况下Al<,2>O<,3>夹杂物的粒度分布情况.对比了带挡墙前后的中间包的流场及夹杂物的去除效果,原中间包中夹杂物的总去除率为19%.而在带挡墙的中间包中,由于夹杂物受到湍流运动和活塞流运动的影响造成其相互碰撞粒度不断长大,夹杂物去除率达到37%,大大优...