直流电弧炉底阳钢棒温度的变化及其对套砖的影响

根据热传递原理，原阳极钢棒的温度分布进行了分析，从而揭示了电流密度和溶池温度对阳极钢棒温度的影响。还根据钢棒温度曲线和套砖的材质，分析了钢棒的熔化深度与套砖材质、溶池钢液的温度和电流密度的关系。据此要求底电极套砖应具有非常好的抗热震性和抗侵蚀性，并且以不增加钢棒的溶化深度为宜，电流密度最好在６００ｋＡ／ｍ＾２以下，才能提高底电极的安全性和使用寿命。     

直流电弧炉底电极复合套砖

本发明公开了一种用于钢棒型底电极直流电弧炉的底电极复合套砖。在镁碳质外层套砖内复合有氧化锆质内层套砖,氧化锆质内层套砖含有ZrO2 70％～97％,稳定剂2％～10％,余量为杂质;镁碳质外层套砖含有MgO68％～94％,C4％～25％,Si0．5％～6％,Al0．5％～0．6％,余量为杂质。该套砖套装在下端插在钢制水冷箱上的底电极上,并用氧化锆质火泥填塞缝隙。     

钢液中废钢熔化行为的热模拟试验

废钢熔化过程是控制转炉炼钢过程温度轨迹和废钢比以及电弧炉炼钢能耗和生产率的限制因素.为研究废钢在钢液中的熔化机理,考虑了废钢熔化过程中的传热传质过程,并基于废钢熔化理论分析模型,在实验室中进行了废钢熔化的热模拟试验.研究结果表明,当钢棒浸泡在熔池中较短时间时,钢棒外层形成凝固层.由于激冷效应,在凝固层与钢棒之间形成气隙...     

废钢熔化的热模试验

 为了解废钢的熔化速度和熔化机理,在250 kg感应炉中进行了热模拟试验。测量熔化速度采用直径为[?20～?50 mm]的Q235圆钢,熔池温度为1 300、1 400和1 600 ℃。根据试棒直径不同确定在熔池中浸泡时间。根据钢棒浸泡前后的质量和尺寸差别,计算出熔池为1 300、1 400和1 600 ℃时,其质量熔化速度分别为1.8～4.0、3.5～6.5和12.6 g/s;径向熔化速度为0.012～0.026、0.035～0.045和0.060 mm/s。熔池液体与试棒之间的对流换热系数在1 400 ℃时为32 931 W/（m2·℃）,1 600 ℃时为32 884 W/（m2·℃）。在温度为1 300 ℃时,碳在液体与试棒之间的对流传质系数为6.3×10－5 m/s,温度为1 400 ℃时为6.4×10－5 m/s。热模拟试验所测得的钢棒熔化速度、液-固相之间的对流换热系数、碳的对流传质系数都与国外冶金工作者的试验结果相近,可以作为炼钢生产中计算废钢熔化的基础数据。     

全电玻璃熔池熔制过程的三维数值模拟

采用Space claim建立全电玻璃熔窑的三维模型,利用计算流体力学软件Fluent18.0对玻璃熔化过程中电压分布、温度分布及速场进行模拟。研究表明:整个熔化部电压及温度成明显梯度分布,越靠近电极附近电压及温度越高,熔池内玻璃液温度基本维持在1 627~1 472℃,熔池内出现明显的回流现象,流速最大处位于熔池底流液洞附近;模拟结果与工业实验数据基本吻合,这对于理解玻璃成型过程中的温度及速度变化规律,具有指导工业应用的意义。     

110tANS－OB钢包底吹氩混合特性研究

熔池混合特性是反映钢包内成分和温度混匀快慢的能力。本文采用水力学模型法进行了研究。结果表明，在ＡＮＳ－ＯＢ钢包中，熔池均匀混合的时间受底吹流量和浸罩深度影响很大。采用直通多微孔型透气砖略比狭缝型优越。对于１１０ｔ钢包，浸罩深度应控制在１００～２００ｍｍ范围内，底吹流量相应控制在１０～１８ｍ￣３小范围内，其熔池时间可＜３ｍｉｎ。１１０ｔ钢包内熔池混合时间，当ｈ／Ｈ＝０．０３９～０．１０７７时，可由下式近似计算：     

提高70 t直流电弧炉炉衬寿命的工艺分析

1　炉衬退役原因新疆钢铁公司 70ｔ直流ＥＢＴ电弧炉从德马克公司引进 ,留钢操作 ,炉门ＢＳＥ自耗式Ｃ Ｏ枪吹炼 ,铁水热装率 1 5 % ,电耗 3 4 0ｋＷｈ ｔ。采用长弧泡沫渣操作 ,冶炼周期 47ｍｉｎ ,出钢温度 1 6 0 0～ 1 6 3 0℃。炉底电极由 4根铜钢复合焊的变径钢棒组成 ,外套有套砖 ,材质为电熔再结合镁铬质 ,炉底采用镁钙铁系干式捣打料陶瓷结合 ,低硅高钙 ,炉底捣打料厚度为 1 0 95ｍｍ ,炉壁为镁砖综合砌筑 ,采用 3种镁碳砖 ,炉体下部 3层 ,上部 7层 ,渣线共 9层。镁碳砖理化指标列于表 1。经分析 ,2 0 0 0年 70ｔＤＣ炉炉衬退役主要…     

浸没在金属熔池中固体颗粒熔化过程的数学模型

建立了金属熔池中固体颗粒熔化过程的数学模型。该模型包括颗粒熔点高于、等于和低于熔池中金属熔点的情况。用冰块在水中及铝颗粒在铝熔池中熔化过程的实验数据检验了模型的可靠性，并分析了颗粒尺寸、熔池温度及颗粒相对金属熔体的滑移速度等因素对熔化过程的影响。     

锰硅合金矿热炉电极参数寻优方法研究

电极是锰硅合金交流矿热炉重要组成部分，对炉内炉料的冶炼效率影响至关重要。为了探究锰硅合金交流矿热炉最佳电极参数，建立炉料升温和稳定熔炼阶段三维有限元模型，探究不同电极直径、极心圆直径和电极插入深度对两个阶段温度场的影响。结果表明：矿热炉内电极端部熔池区域温度最高，随着冶炼时间增加，熔池区域增加。在升温阶段，电极直径、极心圆直径和电极插入炉料深度的选取不同炉内平均温度也不一样。电极直径1 600 mm、极心圆直径4 400 mm和电极插入深度2 800 mm时，炉内平均温度最高。在稳定熔炼阶段，随着电极插入深度改变，炉内熔池区域体积也发生改变，插入深度2 800 mm时，熔池反应区体积最大，占整个炉膛体积的44.35%。电极参数不同使炉内平均温度发生改变，影响冶炼质量及效率。     

宝钢150t超高功率直流电弧炉用耐火材料

介绍、讨论了宝钢１５０ｔ超高功率直流电弧炉耐火材料的设计特点,以及投产一年多来的使用情况,并根据操作经验认为：（１）造成泡沫渣埋弧操作非常关键;（２）镁铝尖不石底电极套筒砖性能优越;（３）冷态下底电极套砖接长修补是可行的;（４）采用高钙、低硅,适量的铁的烧结镁砂制成的炕底捣打料性能良好;（５）采用热态修补出钢口技术能大大延长出钢口砖寿命;（６）小炉顶的材质建议采用镁碳砖环状砌筑。     

直流锰硅合金矿热炉电极特性多物理场耦合分析

为了给电极控制系统提供可靠的数据,进一步探究自焙电极特性对电极温度分布、烧结带位置变化和熔池温度分布的影响。建立自焙电极与炉内熔池耦合的多物理场三维模型,研究直流单电极锰硅合金矿热炉整体的电流密度分布、电势分布和温度分布,并探究了不同外加电压、筋片数量、电极糊电导率三个特性时,X=0截面A(0,0,-1.8)到B(0,0,7.2)段温度分布,并判断烧结带位置。研究表明：电压由150 V增大到250 V,电极烧结提前,熔池内最高温度上升112.6%;当电极糊导电率增加,电极烧结延缓,电极电压降减小,熔池温度升高;当筋片数量增加,电极烧结延缓,熔池温度略有升高。该方法可用于控制电极参数提高熔炼效率,防止电极焙烧不良发生电极事故。     

电渣金属熔池深度的测定

通过测定电渣金属熔池深度，可对金属熔池形状进行分析和研究，从而改进冶炼过程中的工艺参数，以达到去除钢中非金属夹杂及气体等有害物质提高钢的质量的目的。通常测定电渣金属熔池形状的方法是向熔池加入钨粉或细小的钨颗粒，然后通过剖锭，从低倍中看出熔池形状。此法的主要缺点是熔池形状不够清晰。而采用钢丝直接测定法，试验证明，此法简捷可行，形状清晰。钢丝直接测定法是选用３～４ｍｍ的钢丝（尽量用同钢种材料，铁基可用铁丝，镍基用镍合金），在电渣重熔充填前停电测定。抬起电极后，把预先备用的钢棒横向放置在结晶器中心，记…     

工艺参数对电渣重熔空心钢锭凝固过程影响的数值模拟

凝固过程的控制对于保证和提高钢锭的质量十分重要,电渣重熔空心钢锭过程的凝固控制主要是对电渣重熔过程中金属熔池形状和深度进行控制,尤其以熔池深度作为凝固控制的主要参数.本文基于ANSYS和CFX软件对电渣重熔空心钢锭的凝固过程进行数值模拟研究,通过改变渣池深度、电极插入深度、电极布置方式来比较不同工艺参数对电渣重熔空心钢锭金属熔池形状的影响.模拟结果表明,在相同输入功率下,随着渣池深度的增加,金属熔池逐渐变浅;随电极插入深度的加深,金属熔池逐渐变深;十电极布置方式比八电极布置的金属熔池深,但渣/金界面的温度变化相对较小.     

镍铁矿热炉熔炼过程中的多物理场耦合

建立了一个三维多物理场耦合模型,揭示矿热炉运行过程中电磁、温度、化学反应间的相互作用机理.该模型不仅将电磁理论、多相流动、传热、还原反应整合到统一的计算框架中,还通过用户自定义函数(UDFs)将电弧热、焦耳热和化学反应热加入到能量方程源项中.研究了不同电极插入深度下的熔池温度分布,并分析了熔池不同位置处的还原反应量.结果表明：随着电极插入深度的增加,熔池温度不断升高;在磁场作用下,熔池底部温度分布均匀;熔池区内氧化镍比铁氧化物还原更彻底,而坩埚区内镍铁氧化物均被彻底还原;当电极插入深度为2.1 m和2.2 m时,有助于提高炉料温度,适用于升温阶段;当电极插入深度为2.0 m时,炉料温度和铁氧化物的还原量更为均衡,适用于稳定熔炼阶段.     

电极更换对电渣重熔过程传热和熔渣凝固的影响

建立了电渣重熔轴对称瞬态耦合模型，研究了电极更换对电渣重熔过程中电磁场、流场、温度场、热平衡和电极端部熔渣凝固行为的影响。结合旋转矢量法和谐波法对电磁场求解，采用动态网格技术描述铸锭生长，建立渣池与电极间的瞬态导热模型，准确预测电极熔化速率。结果表明，原电极脱离后，0～100 s,渣池表面热损失最多增加了2.1倍，热平衡改变，渣池温度从1 933.3 K降低到1 720.3 K,熔池轮廓向内缩紧，且外侧变化更明显。在新电极加热阶段，电极端部形成一层固态渣壳，热源恢复，渣池温度从1 720.3 K增加到1 901.2 K,渣壳由外侧向内熔化。结合响应面分析法，重熔电流、电极预热温度均与固态渣熔化时间呈正相关，原电极脱离时间呈负相关，其中重熔电流影响最为明显。     

大型预焙铝电解槽异常槽况下的电场特性研究

以某420kA大型预焙铝电解槽为对象,利用ANSYS平台建立铝电解槽在异常槽况下的电场有限元模型,计算并分析了生产过程中氧化铝沉淀和阳极更换过程对电场的影响。结果表明,大面积沉淀的产生会明显改变原有的钢棒电流的分布特性,而区域分散沉淀和小面积沉淀对钢棒电流分布影响较小;随着换极位置的改变,电解质层电场、铝液水平电流密度及钢棒电流均呈现大幅变化。本研究可为沉淀诊断分析及阳极更换制度的优化提供支撑。     

电渣重熔炉电极熔化速度对重熔过程的影响

建立了重熔钢锭的数学模型,确定了材料的物理边界条件,采用有限差分法对电渣重熔钢锭凝固过程的非稳态模型进行了求解,研究了电极熔化速度与准稳态熔池深度的关系.     

260t转炉底吹工艺水模试验与工业应用

通过建立260 t转炉1∶10水力学试验模型,研究了底吹气流量、底吹砖数量、分布位置等参数对混匀时间的影响,分析了不同底吹条件下熔池流场的典型特征。结果表明:提高底吹砖总气量能显著减少混匀时间;总气量12 L/min条件下,在熔池底部0.6R时, 12块砖混匀时间最长;选择采用8块底吹砖后,底吹砖寿命达到了5 000炉左右,能稳定控制[%C]·[%O]≤0.002 4,炉役平均碳氧积0.002 0;熔池流场呈现明显环流趋势,底吹气量过大时熔池出现振荡现象。     

世界直流电弧炉发展近况

开发厂家瑞士Asea Brown Boverie法国IRSID一CIECIM德国MAN.GHH一BBC炉底电极特点 没和金的镁、石极。属电极;用导电性好墨质砖作为炉底电 将1一3根钢棒饰250)贯通于炉底耐火材料中作为炉底电极。将多根钢棒插头贯通于炉底耐火材料中;钢棒接点播头小36~42。美国:Flo八d:,TatnPa 30炉(1986年投产) Charter,sat:kville 60t炉)正建设中)法国:SME3根电极60t炉 (1985年投产)日本:大同,星崎20t炉(1989 年投产)大和,水岛loot炉(1990年投产)中山,船叮40t炉(计划建设)大阪,坍12Ot炉(计划建设)美国:Nueor,Darlington 30t炉(1985年投产):…     

新型转炉炉衬综合砌筑的优化研究

介绍了传统转炉炉衬综合砌筑主要存在的问题,重点对熔池圆弧过渡、炉帽、底吹透气砖、炉底砖厚度设计进行了分析。通过对新型转炉炉衬综合砌筑的优化研究,对熔池圆弧过渡、炉帽、底吹透气砖、炉底砖厚度进行进一步优化,保证了转炉炉帽、圆弧过渡、透气砖、炉底等区域均衡侵蚀,实现转炉炉型的良好控制,提高了转炉各部位耐侵蚀的能力,降低了吨钢耐材消耗,保证了复吹冶金效果。