氧气侧吹转炉垂直复合吹炼工艺

1. 氧气侧吹转炉垂直复合吹炼工艺的基本原理在炉体的一侧装有两排喷嘴,面吹喷嘴与沉吹喷嘴(见图1),氧气流股与熔池液面成不同角度喷入熔池,由于两排氧流引入熔池的位置不同以及氧流分配比的不同(通过调节氧压),而引起直接传氧和间接传氧的比例不同,从而可以控制吹炼过程.图2为面吹与沉吹两排喷嘴氧压对渣中∑(FeO)含量的影响.对两排喷嘴氧压对冶炼时间的影响,用方差分析方法所作的显著性检验表明,在可信度a=0.05时,面吹与沉吹氧压的交互作用对冶炼时间的影响显著;而面吹氧压的单独作用不显著;沉吹氧压的单独作用则较     

平炉的技术改造

目前,在一些国家的炼钢工业中,平炉占有一定的比例或仍居主导地位,因此在发展氧气转炉的同时,也十分重视现有平炉的技术改造,以挖掘其生产潜力。熔池吹氧,提高冶炼强度熔池吹氧有多种方式,其中以炉顶吹氧和炉底吹氧的增产效果最为明显。炉顶吹氧产量可提高1～2倍,燃料消耗量大大下降。加拿大希尔顿钢铁厂一座500吨平炉,燃料用80%重油与20%天然气,炉顶装设三个喷枪向熔池吹氧,吹氧量为每吨钢40～50米~3(氧气压力为14公斤/厘米~2),平均每炉冶炼时间缩短到约4小时,小时产量由56吨增高到120吨(出钢到出钢),年产量达90     

氧气底吹转炉的发展

氧气底吹转炉的主要特点是在炉底多氧枪供氧,同时可以随氧流喷入石灰粉.因此它具有以下特点:吹炼平稳、金属收得率高;脱磷、脱硫好,熔池搅拌好,易于冶炼低碳钢.从氧气底吹转炉第一座设备投产到现在已有3500万吨的生产能力,而且在Q-BOP/OBM的技术上取得新的进展.例如日本川崎千叶厂,O-BOP的煤气回收率达125.5标米~3/吨,炉体寿命达到3150炉,炉底寿命1646炉,Q-BOP转炉终点命中率达到96.1%.这些将给氧气底吹转炉的发展指出光明的前景.     

氧气炼钢过程中射流对熔池的作用

本文总结了用模型实验研究顶吹氧气转炉炼钢过程中超音速氧气射流的特性及其对熔池作用的某些问题。应用相似原理进行实验室研究,得出超音速氧气射流轴线上速度衰减,断面速度分布,以及射流对液体熔池的穿透深度和冲击面积等一些规律性的结果。根据这些结果建立了数学模型,并结合首钢试验厂5吨转炉熔炼时间的研究,相对地放大到实际生产炉上去,进行了381炉热模拟试验。结果证明,在不影响冶炼效果的条件下,平均每炉吹氧时间由14分钟缩短到12分钟是可行的。     

120 t转炉旋流氧枪的射流搅拌特性

 熔池流动状态及反应速度是实现转炉高效冶炼的关键,主要取决于氧气射流与熔池的相互作用及底吹搅拌强度。建立了120 t转炉旋流氧枪的三维全尺寸几何模型,利用数值模拟研究了不同旋流角旋流氧枪的射流特性,并对比分析了其对转炉熔池的冲击搅拌效果。结果表明,随着旋流角的增大,氧气流股的射流核心区长度不断减小,射流中心距氧枪轴线距离增大,氧枪射流交汇点距喷孔出口距离不断增大,射流聚合现象被抑制;当旋流角由0°增加至15°时,氧气射流的冲击深度减小了40%,冲击半径增加了13%;熔池纵截面上的高速区域分布在冲击凹坑附近,横截面上的高速区域分布在冲击凹坑及相邻凹坑连接处延长线外部区域。     

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。     

150 t复吹提钒转炉氧枪优化模拟

利用数值模拟方法，分析了优化前后4种顶吹氧枪喷吹条件下熔池流动特性，并采用全六面体网格等尺寸建模，结合VOF多相流算法追踪熔池“气-渣-金”三相流过程，将模拟结果进行对比分析，确定适用于承德钒钛150 t提钒转炉的氧枪结构参数。优化后氧枪对转炉熔池冲击搅拌效果明显优于原氧枪，但优化后氧枪加速了转炉底部的侵蚀程度。工业试验结果表明，在保证现有提钒效果不变的前提下，转炉平均供氧时间缩短40 s,氧枪寿命提高35炉次，可有效提高转炉冶炼动力学条件。     

180 t转炉聚合射流流场的水力学模型的实验研究

采用几何相似比1∶10水模型对180 t顶底复吹转炉内射流与熔池相互作用进行模拟试验,研究了在最佳枪位(150 mm)时氧气流量(38~42 m³/h)对均混时间的影响以及最佳顶枪流量(39 m³/h)下聚合射流氧枪枪位(40~150 mm)对均混时间的影响。结果表明,聚合射流氧枪对熔池的搅拌效果完全能达到顶底复吹的搅拌效果,如能在转炉冶炼工艺中应用,可取消底吹系统,简化转炉设备,提高转炉炉龄。     

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。     

高海拔RH精炼装置真空脱碳工艺优化研究

针对位于海拔1 500 m左右的国内某厂RH真空脱碳过程中脱碳效果不佳喷溅严重的生产问题,借鉴转炉吹氧过程氧气射流与熔池相互作用规律,考虑到RH真空室内液面高度偏低的特点,通过水模型试验研究不同氧枪流量和枪位下氧气射流与熔池相互作用规律,并结合理论分析对RH真空吹氧脱碳工艺进行优化。水模型试验结果表明:RH真空吹氧脱碳过程中氧气射流与熔池的相互作用规律与转炉冶炼相似,可采用转炉冶炼过程中氧气射流与熔池相互作用研究对RH真空吹氧脱碳工艺进行优化。理论分析可知,当氧枪流量为1 500 m~3/h、枪位为5.5 m时,熔池冲击深度为0.173 m、冲击面积为2.435 m~2、穿透体积处于最大值为0.420 m~3,氧气射流冲击熔池效果最理想,有利于RH脱碳过程高效脱碳和喷溅控制。实施优化措施后,终点钢水平均w(C)由15.1×10~(-6)降至11.8×10~(-6),终点w(C)在20×10~(-6)以内比例提高至94.4%,优化工艺显著提高了RH快速深脱碳效果,同时有效控制了RH真空脱碳过程严重喷溅问题。     

底吹氧气转炉低磷生铁炼钢的工艺

本文叙述首钢5吨底吹氧气转炉喷石灰粉吹炼低磷铁的工艺,分析其冶金效果.底吹氧气转炉喷石灰粉炼钢,具有脱碳、脱磷同时进行和较顶吹氧气转炉有较高的余锰含量、更高的脱硫效率、更大的供氧强度和较低的渣中(FeO)含量等冶金优点.由顶吹氧气转炉炉身改造的5吨底吹氧气转炉,已取得与同车间同吨位顶吹氧气转炉相当的炉令.载粉吹氧的氧枪单位消耗为1.65毫米/炉.钢铁料消耗为1126公斤/吨钢,金属收得率为92.5%,比顶吹高2%.底吹氧气转炉喷石灰粉炼钢,因供氧方式影响了氧化机理、反应速度和反应接近平衡的程度,所以与不喷粉的底吹氧气转炉炼钢,以及顶吹氧气转炉炼钢有不同的冶金特性.     

180 t转炉底吹和顶-底复吹射流与熔池作用的水模型研究

根据180 t转炉的实际生产情况,以修正的Froude准数为相似准数,建立几何相似比10 ： 1水模型,进 行了四孔对称单纯底吹试验,并在最佳的底吹工艺参数下(底吹最佳位置为喷嘴所在同心圆直径:转炉熔池直径= 0. 3处;最佳流量为0. 7 m³/h,均混时间18. 2 s),通过改变顶吹氧枪的气体流量和吹炼枪位进行了顶底复吹转炉射 流与熔池作用的试验。结果表明,在底吹条件下,增加顶吹工艺(最佳枪位150 mm,最佳流量39 m³/h),熔池平均 的均混时间减少了 5.6 s, 180 t转炉顶底复吹可显著提高经济效益。     

100t转炉供氧优化数值模拟与应用

利用CFD软件对首钢水城钢铁(集团)有限责任公司100 t转炉进行了三维三相流数值模拟。模拟结果表明由于新氧枪产生氧气射流的冲击,熔池中的冲击面积和冲击深度比原氧枪有所提高。新氧枪搅拌能力好,可以促进钢液中的传质、传热,加快冶炼节奏。为检验模拟结果,将新氧枪应用于水钢转炉冶炼,结果表明新氧枪搅拌能力强,脱碳速度快,而且吨钢氧耗、供氧时间和供氧强度都能满足炼钢生产需求。     

转炉的复合吹炼

转炉顶吹氧气底吹中性气体(或氧气)进行冶炼的方法叫转炉复合吹炼。转炉用氧后,最先出现的是顶吹氧气吹炼法(即 LD 法)。氧气是从炉口氧枪吹向熔池的,所以搅拌强度不够,特别是在炼低碳钢时,碳还没降下来渣中氧化铁已经很高了。为了克服 LD法的缺点,在 LD 转炉上增加了炉底风嘴(或透     

100t顶底复吹转炉冶炼过程的水力学模拟研究

以100 t顶底复吹转炉与氧枪工艺参数为基础,采用冷态模拟方法,研究了熔池深度、枪位、顶吹和底吹气体流量对转炉冶炼效果的影响规律。结果表明,100 t顶底复吹转炉的熔池深度控制在1.25 m以内,有利于延长炉底的使用寿命;枪位控制在60~90 mm(实际枪位为1.25~1.5 m)范围内、顶吹流量为37 Nm3/h(实际流量为21 000 Nm3/h)时,能提高搅拌强度,保证适当的熔池冲击深度以及最小的炉口喷溅量。     

180 t转炉超音速射流和聚合射流与炼钢熔池作用的水模型实验研究

以鞍钢180 t顶底复吹转炉为原型,设计超音速氧枪喷头进行了复吹转炉传统射流与聚合射流对熔池相互作用的水力学模型实验。超音速射流水模实验确定最佳的均混时间为12.6 s;在保持最佳顶吹气体流量的条件下,以降低枪位模拟聚合射流对熔池的相互作用。结果表明:当氧枪枪位下降到40 mm时,均混时间为11.8 s,这说明聚合射流完全可以达到传统射流对熔池的搅拌效果,可取消底吹系统,简化转炉设备和提高转炉炉龄。     

提高供氧强度对转炉冶炼的影响

转炉供氧强度大小的选择主要取决于它的喷溅情况,同时还应考虑原料状况、冶炼钢种、炉容比、转炉排烟能力等条件,通常在无喷溅的前提下应尽量使用较大的供氧强度。提高转炉供氧强度能缩短吹氧时间,增加钢产量,强化氧射流与熔池的作用,加快脱碳速度、成渣速度和熔池升温速度,减少氧气消耗,提高转炉炉龄。     

100t转炉用炼钢四孔氧枪射流数值模拟研究

利用Fluent软件对100t转炉超音速氧枪射流流场的速度进行模拟,模拟了普通超音速氧枪的炼钢氧气和钢液两相流动,包括氧气射流对钢水熔池的冲击面积和冲击深度,对实际炼钢生产有重要的指导意义。     

在试验的30吨氧气顶、底吹转炉上的研究——顶、底吹转炉开发(5)

一、前言通过将少量的惰性气体喷吹到200吨的转炉中,改善了 LD/BOP 转炉的缺陷,例如:熔池中熔渣与钢水之间的反应和钢水的均匀度。此外,在神户钢铁公司,用试验的30吨 LD 转炉研究了氧气顶、底吹(LD—OTB)法。研究的结果已被公认:通过用惰性气体或氧气搅拌对冶金反应示性的效果都是相同的。     

苏联图拉钢铁公司研究所全部废钢复合吹氧法的发展

图拉钢铁公司开发了一种新炼钢法,可以在氧气转炉中全部使用废钢。这种方法的核心是转炉复合吹氧精炼。方法的基础是底吹氧,并使用炉顶氧枪(见图)。所用10吨转炉可以完全不用铁水。几个月以来已经不断地用废钢熔炼出粗钢。