单嘴精炼炉流场及环流速度的水模型研究

经用水模型实验证明，单嘴精炼炉内钢水循环流动良好．上升和下降流股之间的相互干扰不大。增大气体流量和单嘴内径可显著增大环流量，但单嘴内径对环流速度影响不大。单嘴出口处钢水下降速度约为0.4～0.5m／s，对35t的单嘴精炼炉而言，其钢水环流量约为47～53t／min。     

单嘴精炼炉流场及五流速度的水模型研究

经用水模型实验证明，单嘴精炼炉内钢水循环流动良好，上升和下降流股之间的相互干扰不大，增大气体流量和单嘴内径可显著增大环流量，但单嘴内径对环流速度影响不大。单嘴出口处钢水下降速度约为０．４－０．５ｍ／ｓ，对３５ｔ的单嘴精炼则言，其钢水环流量约为４７－５３ｔ／ｍｉｎ。     

单嘴精炼炉吹氧精炼的水模型研究

通过单嘴精炼炉中模拟试验，研究了吹氧精炼过程，得到了数学物理模型： ＡＫ／Ｄ·Ｄｃｏ２＝１．３３６Ａｒ＾０．４５７ｃｏ２（１－ｒ／Ｒ）＾０．０８９（ｈ／Ｄ）＾０．３６１ （双枪） ＡＫ２／Ｄ·Ｄｃｏ２＝０．３０７Ａｒ＾０．５９２ｃｏ２（１－ｒ／Ｒ）＾－０．１７９（ｈ／Ｄ）＾０．３８７ （单枪）讨论了ＣＯ２流量，透气砖位置，单嘴水柱高度，氧枪支数等对ＡＫ值的影响。     

单嘴精炼炉真空处理过程钢液流动行为模拟研究

根据相似理论,以国内某厂80t单嘴精炼炉1:4的水模型模拟了单嘴精炼炉吹气流量、吹气位置等工艺参数对混匀时间的影响.在水模型研究的基础上,通过数学模型仿真计算分析了不同吹气流量、吹气位置对单嘴精炼炉内流场的影响,数值计算结果与试验结果吻合较好.研究结果表明:吹气流量为6L/min、吹气位置γ/R为0.5范围内有利于缩短...     

单嘴精炼炉轴承钢脱氧的动力学模型

在单嘴精炼炉工业性试验基础上，进一步从理论上寻求轴承钢脱氧过程一般规律，推导了单嘴精炼炉处理轴承钢脱氧模型，得出在现阶段工艺条件下，氧的传质速率常数为０．０９３８ｍｉｎ＾－＾１。     

单嘴精炼炉真空处理过程气泡行为及冶金效果研究

根据相似理论,以钢厂80 t单嘴精炼炉1:4的水模型模拟了单嘴精炼炉内气泡行为,分析了吹气流量(2～10 L/min)、吹气塞直径(15～30 mm)对气泡行为、混匀时间的影响。水模拟结果表明,随吹气流量增加,混匀时间减少,但吹气流量≥6 L/min,混匀时间没有显著变化;在相同吹气量下,吹气塞直径增加,混匀时间减少。实验研究基础上,在80 t单嘴精炼炉上进行了超低碳钢的生产试验,结果表明单嘴精炼炉在18 min脱碳时间内,钢中碳含量可降到10×10^-6;脱硫剂消耗4 kg/t的情况下,成品钢中S含量为(20～30)×10^-6,脱硫率平均达49%;吹氩强度平均为4 L/(t·min),是相同吨位RH的25%。     

80t多功能单嘴真空精炼炉脱硫冶金特性

为了开发多功能单嘴真空精炼炉的脱硫工艺,在80tRH基础上改造的80t多功能单嘴真空精炼炉进行了37炉次的冶炼超低碳超低硫钢种的脱硫试验。试验结果表明：多功能单嘴真空精炼炉具有较好的脱硫效果,最高脱硫率可达到81．2％,钢液中最低w（S）可降低至10×10^-6。研究了脱硫操作过程中脱硫剂、脱氧剂加入量及钢包渣厚对80...     

单嘴精炼炉技术的开发与应用

单嘴精炼炉是由我国提出的一种新型真空钢水精炼设备。它具有结构简单、精炼效率高、真空冶炼喷溅少、生产成本低等优点,已经为越来越多的冶金工作者所认识。通过在工业性生产中冶炼轴承钢、超低碳钢和无取向硅钢等品种的实践表明：该炉型在深脱碳、脱硫、脱氧和夹杂物去除等方面表现出了很好的冶金特性,并取得了较为满意的精炼效果。采用物理模拟和数学模型相结合的办法,对单嘴精炼炉的主要操作参数：如吹气流量、吹气位置、浸渍管内径、浸渍管插入深度等工艺参数和流动特性均进行了详细和深入的摸索,所得出的研究结果对实际生产起到了重要的参考和指导作用。随着单嘴精炼炉技术研究的不断深入和完善,这种新型炉外精炼设备必将发挥其自身特点,逐步得到应用和推广。本文也介绍了由日本新日铁提出的REDA精炼炉,它的装备和原理与单嘴精炼炉有一定的相似性,已经被成功应用于超低碳钢及不锈钢的生产。     

80 t单嘴真空精炼炉冶金功能的生产实验分析

对80t单嘴真空精炼炉的冶金功能进行了生产实验分析,结果表明,单嘴精炼炉具有脱氢、脱氮、脱碳、脱氧、脱硫、化学升温、去除钢中夹杂物和合金成分调整等冶金功能。利用80t单嘴精炼炉精炼钢水,实验合结钢中氢含量可达(0.9～1.2) ×10^-6、氧含量(9～12) ×10^-6,超低碳钢中碳含量为(10～20) ×10^-6、氮含量(29～37) ×10^-6、钢水中硫含量为(10～30) ×10^-6;单嘴精炼炉具有较好的化学升温效果、去除夹杂物效果同RH精炼炉相当;采用单嘴精炼炉进行20炉超低碳钢合金成分调整结果表明,合金收得率高,硅、锰、铝的收得率分别为93%～96%、93%～95%、64%～67%。     

LF精炼炉混合特性及夹杂物去除的水模型研究

针对某钢厂130 t精炼钢包炉熔池进行水模型实验,在研究混匀时间的同时,选择乳状液作为模拟夹杂物,研究了底吹氩钢包内夹杂物的上浮行为。实验考察指标为混匀时间和夹杂物的去除率。结果表明,底吹气量对混匀时间和夹杂物去除率影响均很显著,综合考虑混匀时间和夹杂物去除率及吹气量对钢液的影响,混匀时间较短,夹杂物去除效果较好,并且对钢液温度及污染影响较小的工艺参数为:双孔吹气,原型吹气量为250 L/min。     

深插入浸罩CAS钢包流场混合特性的水模型研究

按照110t CAS钢包1/6的水模型,研究了浸罩深度(熔池液面深度0～20%)和直径(钢包底部直径的0.4～0.7)对熔池混匀时间的影响。结果表明,随着浸罩深度和直径的增加,罩内的循环流增强,在深插入浸罩(熔池液面深度的20%)条件下,钢包内流场发生显著变化,浸罩内形成了明显的循环流。通过无因次分析,得出底吹气量Q和浸罩深度H对混匀时间T影响程度的经验公式(T-T0)/T=3.13Q^-0.66(H/HL)^1.56。     

RH-PTB真空精炼装置内粉剂混合特性的水模型研究

根据相似理论,用1∶9水模型钢包(直径0.43m,水面高度0.45m)模拟RH-PTB真空精炼水冷顶枪喷粉技术,研究顶枪气量、上升管提升气量、顶枪枪位高度对粉剂混均时间的影响。结果表明,随顶枪气量增加,粉剂在液体中均混时间增加,并具有最大值;随提升气量增加,均混时间迅速减少,但当提升气量≥15L/min时,均混时间不再继续减少;顶枪枪位对均混时间有一定影响,实际操作中,应根据具体情况,调整顶枪枪位,以减少粉剂均混时间。     

VOD精炼过程的水模型实验

通过相当于太钢75 t椭圆形钢包容量1/9的水模型,采用N2模拟底吹氩和顶吹氧试验,研究了VOD底吹位置和吹气量对钢液混匀时间的影响。试验结果表明,模型合理吹气量为1.1~1.3 m³/h,相当于75t钢水VOD处理的吹气量350~460 L/min;单底吹砖位置越靠近钢包中心,混匀时间越短;用双底吹砖或三底吹砖吹气时,混匀时间明显缩短,但存在最佳底砖分布位置。顶底复吹时,为取得较好的效果,亦存在顶吹-底吹气量的最佳配合及相应的有利位置。     

CAS喷粉精炼熔池混合行为的水模型试验

通过1:4水模型装置模拟150 t CAS钢包精炼过程熔池内流场特征和渣面裸露情况,以确定最佳的喷吹位置和研究喷吹参数对熔池均混时间的影响。结果表明,喷吹气量和底吹流量越大,喷枪插入越深,浸渍罩插入越浅,则均混时间越短;底吹位置离钢包中心越近,均混效果越差。分析得出,150 t CAS钢包增加喷粉后,最佳底吹位置为离钢包中心0.35R(R为钢包下口半径)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。