气泡微细化实验中均混时间的研究

在水模型实验的指导下,依照佐野先生提出的高效的镁精炼铁水计划进行实验.本文采用电导率法测定溶池的均混时间,考察喷镁脱硫钢包内钢液的一些主要工艺和结构参数对均混时间的影响,通过比较均混时间来衡量气泡的微细化程度;通过水模型实验,讨论钢包喷吹镁粉脱硫精炼过程中,不同的搅拌桨结构、搅拌模式、搅拌速度、气体流量、搅拌桨的潜入深度和喷嘴结构等一系列因素对均混时间的影响,分别做了单机械搅拌,单吹气搅拌和机械搅拌加上吹气搅拌的铁水包水模型实验.对实验结果进行对比分析,把上述不同参数条件下的均混时间列出表格,绘出曲线,进行了以铁水包脱硫效率为最终考察目标的铁水包单吹镁脱硫的工艺优化研究,得到最佳的优化参数,并把这些参数运用到实验中,来研究讨论气泡微细化的程度,指导本水模型实验.通过水模型实验,最终确定130t钢包的最佳工艺优化参数.     

铁水预处理技术发展现状与展望

铁水预处理是现代化炼钢厂的重要工序之一,其主要目的是降低铁水中的有害元素(硫、硅和磷)含量,为炼钢炉提供合格的铁水。介绍了铁水预处理的原理、工艺及国外铁水预处理工艺技术的发展历程。分析了国内外铁水预脱硫、预脱硅和预脱磷等先进工艺技术,并对机械搅拌法脱硫和喷吹法脱硫进行了比较,机械搅拌法动力学条件好,可以采用低成本脱硫剂(CaO)实现深脱硫。     

铁水预处理技术浅析

铁水预处理已经成为现代化炼钢厂的重要工序之一,其目的主要是降低铁水中的某些有害元素含量,为炼钢提供合格的铁水.本文对铁水预处理的原理、工艺及铁水预脱硫、铁水预脱硅、铁水预脱磷等进行了阐述,并对搅拌法脱硫和喷吹法脱硫进行了比较.     

不同KR搅拌方式的动力学条件研究

通过水模实验模拟研究了铁水脱硫过程中常规垂直式叶片搅拌桨方式和螺旋式叶片搅拌桨方式的动力学差别,实验结果得出:不同搅拌方式的液面响应时间相差较小,螺旋式搅拌桨平衡时间比垂直桨少4 s;螺旋式搅拌桨形成的铁水向心力略强;在110 r/min转速下,螺旋式搅拌比垂直式搅拌产生的涡深略大,流场的动力学条件得到改善。     

KR搅拌法铁水预处理工艺简介

文章对KR搅拌法铁水预处理工艺进行了描述,讨论了搅拌法脱硫的原理和机制,并对该方法的脱硫效果和优缺点进行了描述,并且讨论了该方法的操作过程和工艺时序,使用该工艺需要注意的问题以及对国内普遍采用的铁水脱硫方法进行工艺技术比较。     

300t转炉炼钢系统KR铁水预处理生产实践

针对马钢300 t转炉炼钢系统铁水预处理工艺选型问题,从热力学条件、动力学条件、脱硫效果及成本等方面进行了比较,结合现有原材料条件,综合考虑后选择了KR搅拌法。成功投入生产后,达到预期脱硫效果;后续生产中,成功地解决了搅拌头寿命、铁损、"堵料"等影响生产的难题;并根据铁水条件和不同品种对硫的要求,制定了多种脱硫工艺。在充分释放KR铁水预处理产能的同时,大大降低了生产成本,为低成本高效率洁净钢平台的建立奠定了基础。     

320t鱼雷罐内铁水流场的物理模拟

介绍了铁水脱硫预处理的各种方式和脱硫铁水回硫存在问题.由于鱼雷罐细长形结构,其熔池浅,两端存在死区,所以也存在脱硫铁水回硫情况.为了降低其铁水回硫量,对鱼雷罐内铁水流场进行了物理模拟研究.根据实验结果,设计出新型喷枪,并进行了现场试验.结果表明,喷枪上增加压制孔,对于促进鱼雷罐内铁水的循环流动是行之有效的方案.用新型喷枪进行现场铁水预脱硫,平均回硫量为1.75×10-5,较改进前下降50%;回硫量≥5×10-5的包次也得到了大幅下降.     

不同铁水脱硫工艺方法的应用效果

介绍了武钢在提高铁水脱硫预处理能力过程中的基本情况及对KR机械搅拌法、鱼雷罐喷吹法、铁水罐喷吹法处理工艺的优化和降低生产成本等方面达到的效果,介绍了这几种工艺方法使用CaO、CaC2、CaO Mg粒、纯Mg粒等不同脱硫剂及新型脱硫剂试验的情况,分析了各种方法的优缺点。机械搅拌法动力学条件好,较容易实现深脱硫;鱼雷罐喷吹适用于大批量的铁水预处理;纯镁铁水脱硫工艺脱硫剂单耗低,喷吹过程平稳。     

桨叶结构对KR脱硫搅拌效果影响的数值模拟

摘要：相较于喷吹法,KR机械搅拌法在铁水脱硫稳定性方面具有显著优势。KR铁水脱硫采用的搅拌桨结构不同,其脱硫效果也不尽相同。基于多重参考系法（MRF）模型,对使用不同搅拌桨的流场进行数值模拟,模拟结果与水模型实验结果较为吻合,最大误差为9.20%。模拟研究了传统四叶桨、螺旋三叶桨,双层四叶桨,双层三叶桨叶对铁水及脱硫剂的搅拌效果。结果表明：使用单层三叶螺旋桨的铁水涡旋高度落差最大。使用双层三叶螺旋桨时的底部区域脱硫剂体积分数为7.89%,与传统桨叶和单层三叶螺旋桨相比,分别增加了175.87%和61.22%。在200t规模的铁水脱硫工业实验表明,与传统四叶桨相比,使用单层三叶桨在深脱硫后铁水中［S］无痕迹率提高10%。     

铁水预处理工艺在济钢的应用

通过对喷吹法和机械搅拌法铁水预处理工艺进行分析,确定选用KR法铁水预处理工艺。使用证明,KR法铁水预处理工艺选型合理,脱硫率稳定在90%左右,能够满足钢种、转炉和连铸机的生产要求。     

Effect of Linear Electromagnetic Stirring on Behavior of Liquid Metal and Rate of Slag-Metal Interfacial Reactions

 Against the background of actual metallurgical equipment with linear electromagnetic stirring system，the study measures and analyzes the internal flow, the free surface shape and level fluctuation of liquid metal exposed to linear electromagnetic stirring with Doppler ultrasound velocimetry and laser liquid level apparatus respectively, and then desulphurization process with or without imposition of linear electromagnetic stirring is studied experimentally. The change of sulfur content of hot metal with respect to time is obtained, and the volume mass transfer coefficients corresponding to different stirring current is determined finally. The result shows that linear electromagnetic stirring can not only effectively promote the internal flow, but also effectively increase the level fluctuation so as to significantly improve the kinetic condition of liquid metal. The internal flow and level fluctuation of the liquid metal would increase in line with the increase of electromagnetic stirring intensity. The desulphurization experiments show that the linear electromagnetic stirring can significantly promote the desulphurization process of hot metal, and the technology has wide application prospect in promoting various slag-metal reaction.     

Study of New Hot Metal Desulfurization Process on 1t Desulfurization Experiments

For the lack of the present hot metal desulfurization processes in iron and steel industry, our group has proposed the in-situ mechanical stirring method for external desulfurization of molten iron and researched this new method. This paper investigated this new in-situ mechanical stirring hot metal desulphurization process on desulphurization experiments of one-ton scale by using the new desulfurizer. The experimental results indicated that the desulfurization efficiency of in-situ mechanical stirring desulfurization process is 90% and the lowest sulfur content in the treated hot metal is 23ppm. By comparing with the methods of direct throwing desulfurizer and in-situ injecting desulfurization, in-situ mechanical stirring desulfurization process is the suitable desulfurizaton method.     

KR预处理的工艺参数对铁水脱硫效果的影响

研究了铁水温度、铁水初始硫含量、搅拌时间、旋转速度和脱硫剂加入量对80 t KR铁水预处理装置脱硫效果的影响。结果表明,提高铁水温度,则增大脱硫效果;在铁水硫含量为0．043％-0．046％、铁水温度为1 290～1 310℃时,加入600～650 kg脱硫剂(铁水温度1 340～1 350℃时,加入450-550 kg脱硫剂),搅拌时间5-8 min,旋转速度85～90 r／min,具有较佳的脱硫效果。     

铁水脱硫预处理技术在武钢的应用

简要介绍了武钢三座钢厂不同类型铁水脱硫处理的装置、工艺和效果；扩大铁水脱硫能力，显著增加铁水脱硫处理比，已具备年处理70万t以上的能力，可实现铁水全量脱硫处理；阐述了继续采用KR机械搅拌式脱硫装置的原因和选用纯镁脱硫剂的理由；分析了影响铁水脱硫效果和铁水回硫的因素及采取的相应对策。     

Vacuum Treatment for Simultaneous Desulphurization and Dephosphorization of Hot Metal and Molten Steel

The vacuum treatment for simultaneous desulphurization and dephosphorization of hot metal and molten steel with pre-melted CaO-based slag was carried out. For pre-treatment of hot metal, both desulphurization and dephosphorization are improved with the increase of CaO in slag, but deteriorated with the increase of CaF2 in slag. The average desulphurization and dephosphorization rate is 68.83% and 78.46 %, respectively. For molten steel, the sub-stitution of BaO for CaO in slag has minor effect on simultaneous desulphurization and dephosphorization. The desulphurization and dephosphorization rate is higher than 90 % and 50% respectively with the lowest final sulfur and phosphorus mass percent being 0. 001 2 % and 0. 010%, respectively. The overall effect of simultaneous desulphurization and dephosphorization of molten steel is better than that of hot metal.     

KR脱硫效果影响因素的水模实验研究

通过常规搅拌器与设计的异型叶片搅拌器在不同结构搅拌罐上的水力学模拟实验,探讨铁水罐结构等不同因素对脱硫剂卷吸深度的影响规律,实验结果表明,铁水罐结构对KR脱硫效果有较大影响;设计异型搅拌器模型对不同结构搅拌罐适应性较强。     

用铝渣和石灰对铁水预脱硫的热力学

通过热力学计算分析了Al在铁水中与氧和硫反应的平衡活度,当CaO和Al同时加入铁水中,适量的Al会提高CaO的脱硫能力.探讨了在Al的参与下,CaO作为脱硫剂时的脱硫热力学反应机理,以及Al₂O₃和CaF₂对铁水脱硫的作用.     

100t铁水罐下KR搅拌法脱硫流场的数值模拟

基于Fluent软件对直径2.8 m、搅拌桨高0.75 m、铁水高度3.1 m的100 t铁水罐KR脱硫进行数值模拟,得到铁水罐内铁水的流动状态及速度分布。通过对搅拌桨直径0.7～1.1 m,浸入深度1.00～1.34 m和搅拌转速60～140 r/min下的流场和湍动能进行对比分析,得出最佳的工况为:搅拌转速120 r/min、浸入深度1.34 m、搅拌桨直径0.9 m。通过工艺实践,铁水脱硫率达到96%以上。     

唐钢新区铁水KR高效脱硫的工业试验研究

通过在唐钢新区200 t铁水包中取样,研究了KR脱硫过程中铁水中[S]和脱硫渣中(S)含量的变化规律。结果表明,在KR 10 min的机械搅拌过程中,铁水硫从初始0.038%下降到0.002%,脱硫渣(S)从初始0.028%上升到3.28%。脱硫率从初始68%下降到33%。KR脱硫的限制性环节在后期的7～10 min,这是目前仍尚未明确的问题。为了提高KR处理过程末段脱硫效率,采用了阶跃式变化搅拌速度的工艺思路,并开展工业试验,在不增加搅拌时间的情况下,搅拌速度从90～110 r/min降低至45～90 r/min,脱硫剂用量从8～10 kg/t降至4.0～6.5 kg/t。阶跃控制搅拌速度的KR脱硫模式,在实际生产中具有较强的应用价值。     

CaO颗粒铁水脱硫反应的模型

建立了CaO颗粒在铁水中脱硫反应的模型和喷吹O₂渣再生反应的模型．对CaO颗粒在铁水中的反应经历进行了详细的描述．计算研究了颗粒尺寸、传质系数、铁水初始含硫量等参数对脱硫反应和渣再生反应的影响．