顶吹转炉溅渣护炉试验研究

采用水力模型的研究方法，针对马钢５０ｔ转炉溅渣护炉工艺进行了冷态模拟实验，孤优化工艺参数为：高温溅渣，枪位为１６００￣１８００ｍｍ，喷吹氮气的流量在１１５００Ｎｍ＾３／ｈ以上，喷吹压力控制为１．０ＭＰａ。     

氧气顶吹转炉留渣操作可行性研究

结合济钢第二炼钢厂的工艺条件，对留渣操作的热力学和动力学条件进行了分析，探讨了氧气顶吹转炉留渣操作的可行性，指出生产中只要控制炉渣温度低于1508℃就可实施留渣操作；实施留渣操作对转炉冶炼时的初期化渣和脱磷十分有利，并可增加钢水收得率。     

氧气顶吹转炉溅渣护实验研究

采用水力模型研究方法,针对马钢二钢厂20t转炉进行溅渣护炉冷态模拟试验,得出最佳工艺参数为枪位为1680mm,N2流量为11000m3/h左右,渣粘度适中.此外,得出夹角为13°的喷头溅渣效果好.     

顶吹转炉溅渣护炉工艺冷态模型实验研究

采用水力模型的研究方法,对顶吹转炉溅渣护炉工艺进行冷态模型试验。通过测定溅到转炉炉衬上的渣量,分别对顶枪枪位、气体流量、渣量等工艺参数的影响进行比较,从而确定最佳操作工艺参数。     

80t顶吹转炉双渣冶炼工艺实践

通过对80 t顶吹转炉双渣法深脱磷工艺的实践探索,提出了倒炉时间、温度、碱度、渣中TFe含量及渣的流动性等关键因素的合理范围,为开发低磷品种钢奠定了坚实的基础。     

100 t顶吹转炉单渣脱磷工艺的研究

对100 t转炉冶炼管线钢X70单渣法深脱磷工艺进行了工业性试验研究,确定了冶炼过程需要控制的原料及操作制度等关键参数。得出结论,铁水硅含量为0.3%~0.6%、终点温度≤1700℃、终渣（FeO）含量〈26.45%,且增大渣量的情况下,可以生产出ω[P]平均为0.009 0%的成品。     

顶吹转炉溅渣工艺水力学模型的研究

采用水力学模型试验方法研究了中、小型转炉溅渣工艺参数对炉衬各部位溅渣量的影响。结果表明：炉衬不同高度溅渣量很不均匀，氧枪高度，初始熔池深度和氮气流量对炉衬各部位所获得的溅渣最有显影响。     

6t氧气顶吹转炉挡渣出钢试验

本文介绍了适合安钢一炼６ｔ转炉的挡渣球的设计，试验和推广应用，解决了地坑式转炉在吊包出钢的情况下加挡渣球难的问题，推广应用后，合金元素吸收率提高２．８－６．３％，回磷现象大副度降低，取得了明显的效果。     

Behaviours of supersonic oxygen jet injected from four-hole lance during top-blown converter steelmaking process

The top-blown oxygen jet behaviours at different stagnation temperatures in converter steelmaking process were investigated by using numerical simulation technique. The multiphase flow in top-blown converter with four-hole lance was computed. The results show that with the increasing stagnation temperature of the supersonic oxygen jet, the velocity and static temperature of the jet increase, while the potential core length of the jet shortens. The penetrability of the oxygen jet injected from a four-hole top-blown lance is improved with the increasing stagnation temperature of the jet from 300 to 900 K, while the penetrability declines with the further increase in the stagnation temperature from 900 to 1200 K. Although the penetration depth and impact area corresponding to the oxygen jet with stagnation temperature of 1200 K are smaller than those of 900 K, the horizontal velocity of liquid steel increases with the increasing stagnation temperature due to the increase in the intersection and interference of jet flow, which further enhances the flow of the liquid phase at the interface of gas and liquid and promotes the mixing conditions in converter bath.

On a examiné les comportements d’un jet d’oxygène à soufflage par le haut à différentes températures d’équilibre lors du procédé de fabrication de l’acier par convertisseur, en utilisant une technique de simulation numérique. On a calculé l’écoulement polyphasique dans le convertisseur à soufflage par le haut avec lance à quatre trous. Les résultats montrent qu’avec l’augmentation de la température d’équilibre du jet d’oxygène supersonique, la température statique et la vélocité du jet augmentent, alors que la longueur potentielle du noyau du jet est raccourcie. La capacité de pénétration du jet d’oxygène injecté s’améliore avec l’augmentation de la température d’équilibre du jet de 300 à 900 K, mais elle s’abaisse avec une augmentation additionnelle de la température d’équilibre de 900 à 1200 K. Bien que la profondeur de pénétration et la superficie de l’impact correspondant au jet d’oxygène avec température d’équilibre à 1200 K soient plus petites qu’à 900 K, la vélocité horizontale de l’acier liquide augmente avec une augmentation de la température d’équilibre. Cela est dû à l’augmentation de l’intersection et à l’interférence de l’écoulement du jet, ce qui améliore davantage l’écoulement de la phase liquide à l’interface gaz et liquide et encourage les conditions de mélange dans le bain du convertisseur.     

复吹转炉炼钢过程脱碳模型

通过分析复吹转炉脱碳过程的冶金机理,应用冶金热力学、动力学和传输理论,建立描述转炉脱碳过程的动力学模型,确定了模型的有关参数.模型的关键在于正确计算并比较钢液中[C]和[O]的传质速度,找到转炉冶炼脱碳过程的限制环节,并通过一系列热力学计算得到进入钢液的氧在各元素间的分配比例,从而得到转炉中脱碳反应的速度方程.将模型应用于本钢150 t转炉冶炼过程,模型在不同时刻的计算结果与现场实测值吻合较好.     

转炉冶炼脱磷过程数学模型

在对复吹转炉脱磷过程的机理分析的基础上,应用冶金热力学、动力学、传输原理和反应工程学理论,建立了转炉冶炼脱磷过程数学模型,确定了模型的有关参数.模型的     

二氧化碳在转炉炼钢中的应用研究

对炼钢温度下CO₂与熔池元素的反应机理进行了研究,并进行了相关热力学和动力学分析.利用30 t转炉进行顶底复吹CO₂气体的炼钢工艺试验.试验结果表明:采用顶底复吹CO₂试验炉次烟尘量减少了11.15%,烟尘TFe降低了12.98%,炉渣铁损降低了3.10%,试验终点钢液中[N]、[P]含量分别降低了50%和23.33%.转炉顶底复吹CO₂气体炼钢工艺是完全可行的,为转炉炼钢节能降耗提供了新方法.     

Computational study on the behaviours of supersonic jets and their impingement onto molten liquid free surface in BOF steelmaking

A mathematical model is proposed to study the impingement of multiple supersonic jets onto the free surface of the liquid bath containing molten slag and metal in a steelmaking converter by means of volume of fluid (VOF) approach. The applicability of the proposed model is verified by the good agreement with measured and calculated results. The model is then used to study the jet hydrodynamic behaviours such as jet profile, impact force, penetration depth and impact area, as well as time-dependent evolution of cavity, with respect to temperature, operating pressure and lance height. The results show that the temperature effect on total impact force is negligible but significant for penetration depth and impact area. A semi-empirical correlation is used to describe penetration depth under the steelmaking condition of high temperature. It is also shown that the proposed model can reproduce the splashing phenomenon on the bath surface.

On propose un modèle mathématique pour étudier l’impact de jets supersoniques multiples à la surface libre du bain liquide contenant de la scorie et du métal fondus dans un convertisseur de production d’acier, au moyen de l’approche du Volume de Fluide (VOF). On vérifie l’applicabilité du modèle proposé par l’agrément entre les résultats calculés et les résultats mesurés. On utilise ensuite le modèle pour étudier les comportements hydrodynamiques du jet, comme le profil du jet, la force de choc, la profondeur de pénétration et la superficie de l’impact, ainsi que l’évolution de la cavité en fonction du temps par rapport à la température, à la pression d’opération et à la hauteur de la lance. Les résultats montrent que l’effet de la température sur la force totale de choc est négligeable mais qu’il est important pour la profondeur de pénétration et pour la superficie de l’impact. On utilise une corrélation semi-empirique pour décrire la profondeur de pénétration pour la production d’acier à température élevée. On montre également que le modèle proposé peut reproduire le phénomène d’éclaboussement à la surface du bain.     

炼钢过程多相流及其反应动力学数值模拟研究

炼钢过程主要是通过喷吹手段来达到脱碳、脱磷、脱硫、去夹杂等冶金目的,其过程涉及极其复杂的气-金-渣多相流行为和反应动力学,对其研究揭示是实现高效炼钢和钢超洁净化的重要基础,数值模拟已成为解析炼钢过程现象和机理不可或缺的手段.本文结合前人的工作,总结介绍了作者在转炉冶炼和钢包精炼过程数值模拟方面的研究进展.通过对转炉冶炼熔池内渣-金-气多相流行为的数值模拟,揭示了熔池混匀、炉衬冲刷、金属液滴喷溅等重要物理现象,同时通过耦合冶金热力学,定量描述了转炉内脱碳、脱磷等反应过程,优化了转炉吹炼工艺;基于Euler-Euler模型,描述了钢包吹氩精炼过程钢液湍流脉动诱导气泡扩散和气泡上浮诱导钢液湍流等重要现象,并利用CFD-PBM模型描述了夹杂物运动、碰撞聚合及去除行为,发现了气泡-夹杂物湍流随机碰撞去除夹杂物的新机理,同时通过CFD-SRM耦合模型实现了钢包精炼多组分参与渣-金反应和脱硫行为的定量描述,揭示了钢液与顶渣的成分、底吹模式对脱硫效率的影响规律.针对钢包底喷粉脱硫新工艺,提出了底喷粉过程中顶渣-钢液、空气-钢液、粉剂-钢液、气泡-钢液多界面多组分同时反应模型,考虑了气-液两相流、粉剂传...     

转炉炼钢熔池碳含量动态变化研究

通过引入炉气分析仪采集的实测数据,用碳指数模型描绘熔池内碳含量实时变化趋势,并用修正后的碳积分模型计算转炉吹炼过程的总脱碳量,以对碳含量的动态变化和终点出钢情况做出预报.在机理分析的基础上,利用三阶段脱碳曲线的后期变化趋势建立碳指数实时和终点预报模型,同时对碳积分计算公式加以修正,得到冶炼全程的脱碳率计算模型.仿真结果表明,碳指数及碳积分模型直接用于指导转炉炼钢生产具有一定的参考价值,在一定程度上可以取代炉气分析仪的使用.     

炼钢过程气-固混合喷射动力学特性研究

气-固喷射技术改变了传统冶金物料加入方法,粉气流通常以高速射流的形式射入熔池内部,不仅能够高效供给冶金反应介质,也可以大幅度强化熔池搅拌,为冶炼创造良好的热力学、动力学条件.建立了气-固混合喷射数值模拟模型,通过气-固混合喷射冷态试验进行验证;分析了炼钢过程气-固混合喷射的动力学特性.结果表明,采用气-固混合可有效提高...     

复吹转炉炼钢过程数学模拟:动力学模型

在对复吹转炉冶炼过程的机理分析的基础上,应用冶金热力学、动力学、传输原理和反应工程学理论,建立了描述冶炼过程的动力学模型,确定了模型的有关参数.作为模型的关键,根据钢中各元素竞争氧化反应的Gibbs自由能估算了吹入熔池中的氧参与各元素氧化反应的分配比率.     

氧气转炉采用石灰石造渣炼钢铁水中硅挥发的分析

对转炉采用石灰石造渣炼钢引起硅挥发的原因进行了分析,通过热力学计算得到了高碳低温铁水面上SiO稳定存在的温度及气氛条件.分析结果表明,标准状态下,铁水中各元素与CO₂的氧化反应中,SiO生成反应只在火点区附近可以进行;温度为1400~2300 K时,使得SiO稳定存在的p_CO/p_CO2随温度升高逐渐降低,该气氛条件相当于p_O2在10^-25~10^-13数量级;在2 min内加入石灰石的条件下,[Si]挥发时的p_SiO大致在10^-2数量级,与实际生产中大致相同.