转炉超音速氧枪喷头磨损后的吹炼特性变化

 转炉氧枪喷头会随枪龄的增加发生不同程度的侵蚀,为了探究氧枪喷头侵蚀程度对超音速气体射流吹炼特性的影响,建立了120 t转炉及超音速氧枪的三维全尺寸几何模型,研究了氧枪喷头不同磨损角度对气体射流特性、熔池速度及壁面侵蚀的影响。发现随着磨损角度增加,射流速度衰减加快,射流核心区长度缩短,同一等速线长度缩短,射流中心最大速度和最大速度点距中心距离增大。射流动压衰减速度随磨损角度增加而加快,磨损角度由0增至20°,距喷头端面1.5 m处最大动压减小了14.84%,14 000 Pa等压线包围面积由0.038 m2减小至0.002 m2。钢液面处高速区面积随着磨损角度增加而减小,死区面积随着磨损角度增加而增大。熔池纵截面高速区域主要分布在冲击凹坑和底吹元件附近,低速区域主要分布在熔池底部,死区主要分布在熔池底部中心和炉壁下部区域。当熔池深度小于0.6 m时,顶吹气流对熔池的搅拌起主要作用,磨损角度增加,熔池搅拌能力变弱,熔池横截面高速区面积减小,低速区和死区面积增大;当熔池深度大于0.6 m时,底吹气流对熔池搅拌起主要作用,高速区面积基本不变。渣-金作用区域和底吹流股附近流体湍动能较大、壁面剪切应力较为集中,该部位耐火材料侵蚀严重。熔池壁面附近流体湍动能和壁面剪切力随磨损角度增加而降低,转炉炉衬侵蚀速度减小。     

复吹转炉顶吹枪位与非均衡底吹搅拌的水模拟

为优化120 t复吹转炉冶炼效果,通过水模型试验,模拟研究了复吹转炉底吹强度、顶枪枪位、底吹排布方式和流量分配比对渣 钢间传质效果和熔池混匀时间的影响。研究表明,在相同底吹条件下,顶枪低枪位操作时渣 钢间传质系数比高枪位操作时渣 钢间传质系数大,且随着底吹流量分配比增大,渣 钢间传质系数先增大后减小。在相同顶枪枪位操作条件下,底吹元件间隔排布时,渣 钢界面传质效果总体优于连续排布。随着底吹流量分配比增大,高枪位和低枪位混匀效果变化趋势近似相反。在高枪位下,底吹元件连续排布混匀时间总体少于底吹元件间隔排布时对应的混匀时间;在顶枪低枪位操作条件下,底吹元件连续排布混匀时间总体大于间隔排布混匀时间。通过顶枪枪位、底吹排布和流量分配比的合理匹配,较传统均衡流量底吹模式,传质系数可提高30%～125%,混匀时间可减少8.6%～51.5%。     

210t转炉五孔氧枪喷头的研制及应用

包钢薄板厂为改善氧枪使用效果,采用新研制的国产五孔铸造氧枪喷头.与原美国氧枪喷头及国产四孔氧枪喷头相比,化渣情况明显改善,冶炼过程中喷溅减少,脱磷率提高,供氧时间缩短,综合效益显著.     

5孔氧枪喷头在120 t转炉上的设计与应用

阐述了安钢120 t转炉氧枪喷头重要参数的设计和选取,并通过冷态测试和实际运用对氧枪喷头的使用效果进行了分析和讨论.     

转炉氧枪系统的自动化控制

在转炉炼钢生产过程中，氧枪系统的控制是非常重要的环节，它直接影响着转炉炼钢生产的安全、高效及钢水质量。本文主要介绍转炉氧枪系统的自动控制过程，叙述了氧枪系统各部分的功能及控制方式。     

漩流氧枪转炉炼钢熔体的喷溅行为

 转炉冶炼过程金属熔体的喷溅对于转炉反应器的性能有重要影响。氧枪作为氧气射流的产生及控制单元,决定了转炉吹炼过程熔体的喷溅行为。通过水模型试验,研究了漩流氧枪转炉冶炼过程熔体的喷溅,考察了氧枪喷孔扭转角设计及操作参数下熔体喷溅速率和喷溅的空间分布规律,基于此,分析了漩流氧枪对转炉反应器性能的影响。结果表明,相比于传统氧枪吹炼,漩流氧枪吹炼时熔体喷溅速率降低,喷溅高度下降,喷溅在径向空间分布趋于均匀,且随着喷孔扭转角的增大,该分布规律变化更为显著,扭转角大于20°时,喷溅到炉口及炉外的熔体降为零。漩流氧枪吹炼时,喷溅速率及喷溅量在不同径向和高度位置处分布随着顶吹气量的增大而增大,受枪位的影响规律与扭转角有关。     

西钢复吹转炉提高底吹寿命生产实践

西林钢铁公司炼钢总厂通过对底吹工艺制度优化,提高底吹寿命达到13000炉以上,保证复吹转炉的冶金效果,降低生产成本,稳定产品质量。     

提钒用旋流氧枪喷头的数值模拟

首先对喷管内流动特性进行了研究,结果表明传统拉瓦尔喷管在喷管内部易形成大量明显的波系结构,抑制了超音速氧气射流的初始冲击效果,而利用特征线设计的曲线拉瓦尔喷管可有效解决该问题。其次,分析了不同供氧流量下,传统拉瓦尔喷管及曲线拉瓦尔喷管在高温条件下的射流马赫数分布、动压及射流卷吸特性。研究结果表明基于特征线法设计的曲线拉瓦尔喷管应用于转炉氧枪喷头时,可延长氧气射流核心段长度,增大氧气射流对熔池的搅拌能力,并提高氧气在熔池内的传质效果。     

Mass transfer in a bottom blowing cold model converter

In a model converter containing oil and water the volumetric mass transfer of caprylic acid was determined in dependence of the gas flow rate. Several other parameters were varied such as the number and configuration of nozzles, gas velocity, oil viscosity and volume and model size. Partially the results could be described by dimensionless equations. Visual observations of the bath surface with special regard to the wave formation complete the results of the measurements. By knowledge of the drop size spectrum independently determined, the mass transfer coefficient under dispersion conditions could be evaluated. These values were compared with mass transfer coefficients which had been directly measured by the single rising drop technique as well as the bubble stirred interface without dispersion. It seems that turbulence in dispersed systems does not enlarge the mass transfer coefficient.     

底吹搅拌对复吹转炉脱磷工艺的作用分析

 在分析讨论复吹转炉冶炼过程脱磷反应规律、常规转炉冶炼过程脱磷弊端的基础上,探讨了转炉冶炼过程脱磷时机选择与合理控制机制。基于转炉脱磷热力学与动力学条件分析得出,底吹搅拌能兼顾渣-钢界面搅拌和控制脱磷温度,是提高脱磷效率的主要动力学手段。通过水模试验模拟渣-钢之间的传质现象得出,转炉底吹元件数量和底吹强度的不同组合与渣-钢界面间的有效传质存在合适的匹配关系,随着转炉底吹强度增加,底吹元件个数应适当增加。转炉长寿命复吹效果不但取决于合理的供气元件选型、数量、布置及供气模式,更要依靠科学的底吹维护工艺制度。     

提高复吹转炉透气砖寿命和冶金效果的新技术

为了提高复吹转炉透气砖寿命和冶金效果,研究了大流量透气砖底吹不对称供气技术。采用水模试验方法,底吹气量按3.3∶1分两路供气,每隔1炉交换1次。结果表明,供气强度在0.2m~3/(t·min)时,透气砖侵蚀速度与单根毛细管的气体流量呈正比。毛细管根数增加1倍,透气砖的供气能力提高1倍。采用大流量、大尺寸透气砖不对称交错供气的技术,可使透气砖的侵蚀速度减少50%,寿命提高1倍。转炉炼钢的熔池混匀时间缩短19.2%,铁水脱磷预处理熔池混匀时间缩短63%,复吹转炉的冶金效果得到明显改善。与复吹转炉预埋透气砖和更换透气砖的方法相比,可以更有效地提高转炉的复吹炉龄和冶金效果。     

大型转炉双角度氧枪喷头高供氧强度炼钢

为了把宝钢炼钢厂300 t转炉的氧流量由60 000提高到69 000 m3/h,设计了6孔双角度氧枪喷头.根据第一个双角度喷头的试验结果,结合实验室内进行的氧枪喷头射流流场测定、射流与熔池作用的水模研究,对喷头设计进行了改进.为制定正确的供氧制度和喷头设计,对宝钢一炼钢的管道压力损失进行了测定.经过优化的3号6孔双角...     

Optimizing low-nitrogen-steel metallurgy process in combined blowing converter

通过分析河北钢铁集团邯郸钢铁集团有限责任公司邯宝炼钢厂250t复吹转炉冶炼高级别管线钢生产过程,提出了钢中氮含量偏高的原因,并针对原因制定了相应的措施,包括采用自动化炼钢减少后吹、提高转炉铁水比、转炉底吹低氮钢冶炼控制模式、钢包底吹氩操作控制和出钢过程防止钢水二次氧化增氮等措施。工艺优化后,降低了转炉钢水的氮含量,钢水氮质量分数平均控制在22．27X10-6。     

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。     

五孔氧枪在210t转炉上的优化

介绍了通过五孔氧枪喷头参数的优化,转炉一次拉碳成功率由88%提高到95%,终点平均磷含量由0.012%降低到0.008%。终点渣样分析,渣中TFe含量由18.5%降到15.3%,一次倒炉P含量受控率达96%,达到了预期的冶金效果。     

120 t转炉底吹CO2工艺研究及应用

介绍了某钢厂采用底吹CO2工艺,转炉冶炼CSP中低碳钢过程的变化,探究底吹CO2的工艺优势,为后续工艺优化提供借鉴.通过在120 t顶底复吹转炉进行底吹CO2工艺试验研究,分析了底吹CO2对钢水成分、炉渣成分、氧气消耗、钢中氮氧含量的影响.试验结果表明:底吹CO2工艺替代常规工艺切实可行,且有明显的工艺优势.底吹0.9...