电弧炉底吹搅拌技术开发的现状

介绍了国外电炉底吹技术发展的背景、现状及底吹设备的选择，分析了底吹对能耗及原材料消耗，金属收得率、搅拌特性的影响。     

底吹电弧炉水力学模型实验研究

本文在实验室条件下对１０ｔ电弧炉底吹搅拌进行了水力学模研究。研究结果表明，底吹气体搅拌可大大加快溶池混匀速度，中心底吹效果较偏心底吹好，在电弧炉中底吹搅拌特性与转炉有较大偏差。     

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。     

复吹转炉底吹非均匀供气对熔池搅拌混匀的影响

为了强化转炉熔池的搅拌,在200 t复吹转炉1∶12的模型进行物理模拟试验,研究了底吹非均匀供气对转炉复吹和纯底吹熔池的搅拌混匀效果;采用数学模拟的方法计算了纯底吹条件下,转炉采用底吹非均匀供气时的熔池流体流动。研究结果表明,在所研究的不同的底吹非均匀供气方案中,与底吹均匀供气方案相比,线性底吹非均匀供气方案有利于改善转炉熔池搅拌效果,最佳的底吹非均匀供气方案的混匀时间比均匀供气降低了19%～25%。复吹时底吹非均匀供气的混匀时间降低程度要比纯底吹的非均匀供气大,即复吹条件下,底吹采用非均匀供气更有利于熔池搅拌混匀。采用线性底吹非均匀供气方案时,在熔池内形成了明显的大循环非对称流动,有利于整个熔池内的对流传质,从而缩短了混匀时间。     

复吹转炉底吹非均匀供气对熔池搅拌混匀的影响

摘要：为了强化转炉熔池的搅拌,在200t复吹转炉1∶12的模型进行物理模拟试验,研究了底吹非均匀供气对转炉复吹和纯底吹熔池的搅拌混匀效果;采用数学模拟的方法计算了纯底吹条件下,转炉采用底吹非均匀供气时的熔池流体流动。研究结果表明,在所研究的不同的底吹非均匀供气方案中,与底吹均匀供气方案相比,线性底吹非均匀供气方案有利于改善转炉熔池搅拌效果,最佳的底吹非均匀供气方案的混匀时间比均匀供气降低了19%～25%。复吹时底吹非均匀供气的混匀时间降低程度要比纯底吹的非均匀供气大,即复吹条件下,底吹采用非均匀供气更有利于熔池搅拌混匀。采用线性底吹非均匀供气方案时,在熔池内形成了明显的大循环非对称流动,有利于整个熔池内的对流传质,从而缩短了混匀时间。     

顶吹、底吹和复吹转炉熔池搅拌强度的实验研究

通过实验,研究了顶吹氧量、枪位和喷头型式对纯顶吹熔池搅拌强度的影响,底吹气量、风嘴数目、直径和布置及熔池深度对纯底吹熔池搅拌强度的影响,以及不同顶、底吹关系下(包括顶吹超软吹和非超软吹,底吹小气量和大气量等)的复吹熔池搅拌强度。从而提出了表述顶底复吹转炉熔池搅拌混匀时间的半经验式:T_(0·c)=K·T_(0·T)~a·T_(0·b)~b,及纯顶吹和纯底吹的熔池搅拌混匀时间半经验式。     

顶、底吹水力模型转炉混合吹炼的特点——顶、底吹转炉开发(1)

一、前言在顶、底吹转炉(LD—OTB)工艺的进展中,吹风管的数目和最适宜的尺寸,吹氧量以及吹风管的排列对有效而稳定的底吹是非常重要的。我们在实际操作进行之前,通过吹风管和在熔池中找到底吹适当吹入条件的混合搅拌特点,研究了气泡形成的特性。     

300 t复吹转炉底吹系统优化模拟

 顶底复合吹炼转炉炼钢法是当下主流的炼钢方法,底部供气元件的种类、支数、排布方式和底吹供气强度直接影响着转炉熔池的混匀效果,合理的流场不仅可以降低生产成本,更能缩短冶炼周期,增加企业效益。基于冷态水模拟以及CFD数值模拟手段各自的研究特点,以某钢厂300 t转炉为原型,将不同底吹条件下熔池的混匀时间、死区以及弱流区体积作为评判依据,对300 t转炉的底枪排布方式、底吹供气模式(非均匀供气和均匀供气)以及底吹供气强度进行了系统研究,研究结果表明,当底枪排布位置由0.3D(D为炉底直径)到0.5D,底吹系统对炉壁处钢液的搅拌能力明显增强,但熔池内死区以及弱流区体积却会明显增加,使得整个熔池混匀时间增长;在对适宜底吹强度研究发现,当熔池底吹强度的临界值为0.28 m3/(t·min),此底吹强度下对熔池的搅拌效果最好;底吹系统对熔池的搅拌效果会随着供气模式的不同而改变,当底吹流量分配为2:1时,底吹系统对熔池的搅拌效果最佳,均匀供气模式(1:1)次之,而当分配比为3:1和4:1时,由于熔池的大流量侧供气强度相对较大,会极大影响底吹系统对熔池的搅拌效果。     

大型氧气底吹炉熔池数值模拟及工艺参数优化

底吹炉大型化是目前氧气底吹炼铜技术重要发展趋势,但大型底吹炉熔池搅拌状况不明晰。以某企业大型氧气底吹炉为研究对象,建立大型底吹炉等效简化模型。分析了大型化底吹炉“准稳态”过程,探究大型底吹炉熔池流动状况,选定熔池气含率、熔体平均速度和湍动能作为大型氧气底吹熔池状态评价指标,研究了渣层厚度、喷吹流量、氧枪夹角对熔池流动的影响。结果表明,在渣层厚度65~70 cm、喷吹流量控制在0.60~0.65 kg/s、氧枪夹角达到30°~40°条件下,熔池搅拌情况较好。     

LF底吹搅拌过程自动控制

介绍了一种用于LF过程自动化系统的底吹搅拌控制方法,包括静态模型和动态模型。静态模型就是根据钢种目标硫元素不同,分区间建立几种固定搅拌的模型;动态模型就是钢水取样后根据化验室化验分析获得的实际硫元素所占的比例与目标硫元素比较,以确定配成分后搅拌的模型。该方法实现程序自动搅拌气体的种类和搅拌强度,以降低钢水中的硫含量,提高了生产钢水的洁净度。     

钢包底吹氩在转炉生产中的应用

钢包底吹氩是一种操作简单、精炼效果明显的炉外业炼装置。新兴铸管炼钢厂为改善钢水精炼效果,采用钢包底吹氩代替顶吹,即用狭缝式透气砖代替吹氩棒,生产实践证明,底吹氩能改善和提高钢水的内在质量,降低钢中夹杂物含量和气体含量,吹氩后钢质的力学性能符合国家标准。     

搅拌方式对多级钒页岩浸出槽内多相流行为的影响

钒页岩湿法提钒是一个多级浸出过程,现有的研究多将浸出槽视为单一的封闭容器,与现实情况不符,且作为新工艺的吹气搅拌机理和效果未有详细报道。采用数值模拟的方法,对比分析有无进出料口搅拌槽内流场与相分布,并研究搅拌方式对有进出料口搅拌槽内的多相流动行为的影响。结果表明：有无进出料口的搅拌浸出槽内流场有明显区别,同等机械搅拌条件下,有进出料口的近自由液面区域的死区由3.3%降低至1.8%,底部的死区则由1.07%降低至0.46%。当搅拌方式由仅吹气搅拌改变至仅机械搅拌时,顶层搅拌桨上部的区域流速由0.16 m/s增大至0.28 m/s,近自由液面的死区由8.5%降低至1.8%,底部死区的比例由2.68%降低至0.46%。而采用机械和吹气联合搅拌时,反而可能会削弱钒页岩的悬浮效果。     

电弧炉底吹搅拌熔池表面突起高度的模拟研究

模拟实验测定了气体搅拌能、喷嘴孔径及孔数、液体深度对液体表面突起高度的影响，回归得到各因素间的关系式，并由此推算了电弧炉底吹的条件。     

电弧炉炉底吹气搅拌冷模拟研究

针对25t电弧炉底吹气搅拌工艺，通过冷模拟分别研究了搅拌功率对缩短钢液混匀时间，加快废钢熔化和增强渣一钢界面传质的影响，并得出了相应的规律。研究结果为实际工业性生产提供了理论依据。     

差流量吹氩模式对150 t钢包混匀与顶渣行为的影响

 针对钢包传统的双孔等流量底吹氩模式在流量较大时造成的流股相互碰撞、搅拌能耗散大、钢包卷渣和钢水二次氧化倾向大的问题,提出一种双孔差流量搅拌模式,并以150 t工业钢包为原型,采用1∶3物理模型研究了两个吹氩孔分布、吹氩流量和渣层厚度对新底吹模式下钢水混匀时间与顶部渣眼面积的影响。结果表明,与传统等流量吹氩模式相比,双孔差流量搅拌钢包混匀时间和渣眼面积普遍有所减小。其中,两个底吹透气砖在包底0.6R(钢包底部半径)处、夹角为180°时,可获得较短的混匀时间和较小的渣眼,且两个渣眼出现在钢包液面两侧,避免了常见的渣层偏聚不均匀现象。研究结果为工业实践中采用新型双孔差流量搅拌模式改善钢包冶金效果、更好地抑制钢水二次氧化提供了依据。     

Cold Simulation of Oxygen Transfer Rate in BOF

 By measuring the mass transfer coefficient of between water and oil, the oxygen transfer rate of bath in the BOF smelting process is researched, and the influence of top and bottom blowing gas flow rate on the mechanism of mass transfer between metal and slag is discussed. The results show that when the bottom blowing gas flow rate increases on the conditions of top blowing, the mass transfer rate evidently increases, and the influence ratio of top blowing on the mass transfer is 10 percent of bottom blowing; The relation among top gas flow rate, bottom gas flow rate and lance height are established by the stirring power density. The equation between the mass transfer coefficient between metal and slag is formed, which furnishes reference for optimizing process parameters of BOF. The relation between the emulsification ratio between water and oil and the bottom blowing gas flow rate on the condition of top and bottom blowing is obtained. The result shows that with the increase of the bottom blowing gas flow rate the emulsification ratio increases in linearity, which increases the mass transfer rate of benzoic acid between water and oil.     

超声搅拌和气体搅拌去除夹杂物

 通过水模型实验，对同一容器内相同比搅拌功率条件下，超声搅拌和气体搅拌对去除夹杂物的影响进行了对比研究。结果表明：超声搅拌的空化作用可产生的大量小气泡增大了吸附面积，延长了气泡的上浮时间，有利于夹杂物的去除，可以充分发挥容器器壁粘附夹杂物的作用，保护液体不受外界污染；气体搅拌时，夹杂物去除速率快、效率高。两种搅拌方式去除夹杂物的效率均随比搅拌功率的提高而增大，但比搅拌功率对气体搅拌的影响更加显著。     

搅拌部位及强度对底吹电弧炉熔池混合特性的影响

在３０Ｔ底吹电弧炉１：７水模型的基础上，研究了搅拌部分对ＫＣｌ溶液电导率值变化的影响及熔匀时间与搅拌功率密度的关系，作出了溶液等混匀时间曲线。结果表明，底部吹气搅拌可强化电弧炉熔池的均匀混合，其混合速度底部快于表面，中心快于边缘