钢包喂线技术的若干工艺理论问题

通过对喂线工艺的前吹氩、插入的水平位置、喂线速度及后吹氩四个问题的探讨，推导出前吹氩环流时间，气泡柱最大直径喂铝线与喂 硅钙线的线速度，后净化时防卷渣的最大吹氩量等方程式；并针对工业生产的实际需要，提出喂线技术的上述四个问题的工艺操作参数。     

精炼出站操作工艺控制与分析

研究了精炼出站过程中的喂硅钙线和软吹氩操作工艺对钢水质量的影响,对以上操作的工艺参数进行了优化,喂线的最佳速度为5 m/s,最佳喂线位置为吹氩对侧钢包半径1/2处,在吹氩过程中,适合的软吹流量为30~50 Nm~3/min,可以实现软吹效果,防止钢液裸露氧化。精炼出站后的软吹对钢中最终夹杂物数量及分布影响较大,需保证出站后软吹20 min。     

吹氩站多功能精炼技术开发

二炼钢厂吹氩站改造后。钢水吹氩精炼更加能够满足实际生产需要。经过1年多的开发，吹氩站具有以下多种功能：钢包CAS吹氩、微调钢水中[Si]、[Mn]、[Ti]、[Nb]、微调钢水温度、喂铝线微调[Als]、喂碳线微调[C]、出钢前试气提高钢包底吹氩成功率，节约了生产成本缩减工序时间。     

吹氩站多功能精炼技术的开发

武钢二炼钢吹氩站改造后,钢水吹氩精炼更能满足生产需要.经过一年多的开发,吹氩站具有以下多种功能:钢包CAS吹氩、微调钢水中Si、Mn、Ti、Nb、微调钢水温度、喂铝线微调Als、喂炭线微调C、真空钢水调温取样、出钢前透气砖试吹氩气提高钢包底吹氩成功率,大大节约了生产成本缩减了工序时间.     

转炉-LF和铁水预处理-转炉-钢包吹氩对耐候钢冶金质量的影响

进行了60 t转炉(钢水温度1653℃)-LF精炼(渣碱度2.5～3.0、喂Al线、吹氩)和铁水预处理([S]≤0.010%)-60 t转炉(钢水温度1670℃,出钢过程加80～100 kg精炼渣)-钢包喂A1线、吹氩≥8 min两种工艺冶炼耐候钢SPA-H(%:≤0.12C、0.30～1.25Cr、0.25～0.55Cu)的试验。62炉生产结果表明,有LF精炼炉次吹氩前[O]37.7×10^-6,喂丝量25 kg,平均[S]0.014%,无LF精炼吹氩前[O]53.3×10^-6,喂丝量33.9 kg,平均[S]0.017%,两种工艺生产的耐候钢力学性能和夹杂物级别均达到要求,但无LF工艺有利于提高生产率,降低物料消耗。     

钢包喂Ca-Si线工艺的研究

通过模拟钢包喂线结合底吹氩水模实验和钢包喂线实验，确定了钢包喂Ca-Si线的工艺参数。实验结果表明，K16MnL钢中喂入Ca-Si线芯粉量达到一定量时，钢中90％以上的硫化物夹杂球化变性，轧材的冷弯性能得以显著改善。     

转炉炼钢简易脱硫工艺研究

介绍在转炉出钢工位加入脱硫剂和吹氩喂丝工位喂入含镁包芯线简易脱硫工艺研究的结果。     

RH喂硅钙线生产实践

RH喂硅钙线处理是武钢股份炼钢总厂二分厂2年多来使用较多的1种改善钢质的成熟工艺。生产实践表明,RH结束后喂硅钙线的收得率与喂线速度、喂线量、喂线钢种、喂线后的吹氩强度大小等有关;喂硅钙线应处理好增Si、增B、增N对钢种成分的影响,避免Si、B、N出格改钢;喂硅钙线能改变品种钢中夹杂物的形态,并提高轧后冲击韧性。     

LF炉冶炼低硅钢氮含量控制实践

通过对转炉终点控制工艺和LF精炼埋弧、加热、吹氩、喂线、窄成分控制等工艺参数的优化,取得了比较好的控氮效果,优化后,LF出站钢水平均增氮量由优化前的16.8ppm降至9.6ppm,降幅42.86%,钢坯氮合格率由优化前的35%提高至97%,效果十分显著。     

小转炉生产PC钢棒工艺实践

通过优化冶炼、连铸工艺和加强炉后"渣洗"、喂线凋质、软吹氩操作处理,成功实现30 t氧气顶吹小转炉在无精炼工艺条件下生产出满足市场要求的PC钢棒用钢.     

南钢精炼钢包吹氩工艺水模实验研究

以南钢(南京钢铁股份有限公司)30 t精炼钢包为原型,在相似原理的基础上,通过水模型实验对钢包不同吹氩位置的合理性进行了研究.结果表明:采用单孔底吹时,最佳位置在距钢包底部中心0.55 R处.同时通过顶渣实验和喂丝点位置优化实验,确定了合适的吹氩量和合适的喂丝点位置,研究结果为优化吹氩工艺提供了依据.     

100 t底吹氩钢包插入浸渍管对钢液流场影响的数值模拟

以100t单孔底吹氩钢包为原型,应用三维连续性方程、动量N-S方程及湍流κ-ε双方程模拟了底吹氩过程中钢包内的钢液流动状态。利用Mixture多相流模型对单孔吹氩（0~700 L/min）过程进行数值模拟,对比分析插入直径691.05 mm,深650 mmn浸渍管前后钢包内的流动状态和钢液表面的卷渣。结果表明,无浸渍管时,临界卷渣吹气量为102 L/min,插入浸渍管后,临界卷渣吹气量增大到217 L/min。插入浸渍圆筒可以在增加吹氩量的条件下提高钢液搅拌效果,加速钢液混匀。     

含铝钢定氧加铝工艺试验

对含铝钢经预吹氩定氧后，根据钢中氧含量确定加铝量，再补吹氩的铝脱氧合金化工艺进行研究和探索。实践表明该工艺较原根据吹氩后钢水成分微调铝的二次加铝工艺简化了工序操作，缩短了工序时间，提高了酸溶铝命中率，减少铝耗，降低成本，能满足全连铸生产对钢质和生产节奏的要求。     

喂钙量与软吹氯对316L不锈钢中夹杂物的影响

采用20 t电弧炉-AOD-LF-铸锭的生产工艺制备316L不锈钢,并通过LF钙处理与底吹氩的方法降低钢中夹杂物含量。其中喂钙量通过经验参数与热力学计算相结合的方法确定。运用金相显微镜及扫描电子显微镜分析了LF钙处理比例系数（实际喂Ca量/理论喂Ca量）1.65和2.95及喂Ca后软吹时间对钢锭中非金属夹杂物组成、分布及尺寸的影响。结果表明,316L不锈钢钙处理比例系数约为2.95,钙处理后钢液中夹杂物主要为铝酸钙类化合物和硅酸盐类化合物;延长软吹时间对于大尺寸夹杂物的去除效果显著;在0～25 min,随着软吹时间的延长,钢锭中夹杂物的数量减少,平均尺寸减小,最优的软吹时间为20 min。     

130 t单嘴精炼炉真空室内覆盖脱硫渣的钢液流场数值模拟

用Fluent软件和VOF模型模拟了130 t单嘴精炼炉内覆盖脱硫渣时钢包底吹氩流量(150～450L/min)和吹氩位置(中心至3/4浸渍管半径)对钢渣界面平均速度的影响。结果表明,吹气位置为1/2浸渍管半径(R)处最合理,钢渣界面平均速度随吹气流量的增加而增加,当流量一定时吹气位置为1/2R时界面平均速度最大;吹气位置﹥1/2R时才会对界面上渣相体积分数变化有显著影响。     

70t LF吹氩工艺的优化

引进钢包底吹氩气控制系统,实现压力与流量的双重控制。利用智能吹氩系统对吹氩工艺进行优化,根据精炼不同时间段的精炼目的,选择4种不同的吹氩模式,制定了吹氩标准化操作的模式,指导钢水吹氩操作。     

偏心底吹氩钢锭流场及混合特性数值模拟

针对钢锭模内钢液流场及混匀特性,提出钢锭偏心底吹工艺,以某厂40 t钢锭为研究对象,采用Fluent软件研究了底吹流量、底吹位置对锭模内钢液流场及混合特性的影响规律。结果表明,偏心底吹氩钢锭内形成非对称循环流,气-液两相流在到达冒口区之前,两相区在径向不断扩大;其到达冒口区后,两相区变小。当底吹气量(氩气流量)小于40 L/min时,锭模内尚未形成明显的完整循环流;当气量增至60 L/min时,锭模内才形成完整循环流。整体上,混匀时间随气量增加呈减小趋势,但存在一个最佳混匀气量;随着底吹位置距锭底中心距离增加,混匀时间呈减小趋势。根据本研究,最佳的混匀底吹位置为距锭底中心1/2半径处。     

关于210 t RH混匀时间影响因素的水模型研究

采用1:4的比例建立水力学模型模拟210 t RH内钢液流动,考察吹氩量(1 000～1 400 L/min),浸渍管插入深度(125～175 mm),吹氩孔个数(4～6)对混匀时间的影响。结果表明,对吹氩量大小的确定,需综合考虑各因素的影响;浸渍管插入过深不利于钢液混匀;较少的上层吹氩孔个数和增加下层吹氩孔个数可获得较短的混匀时间;最佳参数为吹氩量3.87 m~3/h,浸入深度120 mm,上吹氩孔4个,下吹氩孔6个。借助matlab工具求解有约束非线性最优化问题,计算得出回归方程的混匀时间极小值为27.02 s。     

连铸保护浇注工艺改进

通过改进长水口机械手结构,采用一种新型浸入式开浇长水口,开浇前进行包盖吹氩、浇注过程中对长水 口、浸入式水口板间进行吹氩保护,避免空气进入钢包注流、中间包冲击区、开浇初期钢水、中间包注流等区域,防 止钢水二次氧化,减少了浇注过程中钢水铝损和钢中［N］质量分数,提高了连铸坯质量。