方坯中间包包盖吹氩数值计算研究与应用

连铸过程中，通过包盖向中间包内吹入氩气可降低中间包内氧气质量分数，增强中间包保护浇注效果，减少钢水二次氧化。以6流方坯中间包为对象，针对其空包阶段与稳浇阶段包盖吹氩过程建立数值计算模型。为验证模型准确性，采用手持烟气分析仪测定了不同吹氩流量和不同吹氩时刻中间包氧气含量，并与计算值进行了对比，发现两者相对误差小于7.5%。基于该模型计算分析了采用不同工艺方案(包括吹氩管布局、氩气流量、吹氩时间)进行包盖吹氩时中间包氧气含量变化规律，据此确定了合理的包盖吹氩工艺方案为，吹氩管布放于包盖孔两侧，烘烤孔密封、塞棒孔畅通，空包吹氩阶段氩气流量不小于120 m³/h,中间包稳浇阶段氩气流量不小于60 m³/h。采用该工艺方案开展了工业试验，中间包内的氧气质量分数可稳定维持在0.1%以下，RH出站至中间包钢水增氮降低18.3%,由7.1×10^-6降低至5.8×10^-6,钢轨B、C类夹杂物评级得到改善。研究结果为设计中间包包盖吹氩工艺、增强中间包保护浇注效果提供了理论指导。     

长水口吹氩生成微小气泡工业实验研究

在连铸生产中采用大流量长水口吹氩,并采用“冷钢片沾钢法”沾取中间包钢液试样,成功沾取了中间包钢液中微小氩气泡。冷钢片沾样表面气泡为中间包上部钢/渣界面和炉渣中氩气泡,尺寸主要位于1.0~3.0 mm,但该尺寸不能反映中间包钢液内部长水口吹氩生成气泡,冷钢片沾样内部气泡为钢液内部长水口吹氩生成的气泡。结合扫描电镜和共聚焦显微镜对沾取试样内部气泡形貌、尺寸和数量进行了分析,结果表明大部分气泡为独立圆形气泡,偶见少量粘连和聚合气泡;钢液内部氩气泡尺寸主要位于100~1000 μm,平均尺寸为500 μm左右;气泡在长水口出口及其下方较为弥散,气泡数量可达15.2 cm?2。采用扫描电镜结合能谱分析,发现部分气泡内粘附有夹杂物,有些气泡粘附多个夹杂物;气泡粘附Al₂O₃夹杂物的几率高于粘附CaO(?MgO)?Al₂O₃?SiO₂复合夹杂物的几率。      

连铸钢水吹氩工艺研究

为考察顶吹氩、底侧吹氩及底吹氩的冶金效果，分别进行了三种吹氩工艺的对比试验。结果表明，底侧吹氩和底吹氩工艺的冶金效果均优于顶吹氩工艺，钢水质量均能满足连铸要求。     

40 t LF钢包炉吹氩工艺的探讨

介绍了衡阳钢管厂40tLF钢包精炼吹氩工艺，探讨了包底吹氩操作和参数的控制，分析了优化吹氩工艺的效果。     

GCr15轴承钢宏观夹杂物改善工艺实践

介绍了塞棒吹氩工艺在某钢厂320 mm×425 mm连铸机GCr15轴承钢的应用。比对了塞棒吹氩工艺与不吹氩工艺GCr15轴承钢宏观夹杂物的差异。结果表明，实施塞棒吹氩工艺的轴承钢宏观夹杂物，比未实施吹氩工艺的好。     

关于小方坯连铸钢水吹氩后温度损失的分析

本文对首钢第二炼钢厂八流方坯同生产数据的统计分析，讨论了钢水吹氩结束温度、 氩至开浇镇静时间、浇注流数、钢包使用次数以及吹氩站废钢加入量对吹氩后钢水温度损失的影响，提出了防止低温钢的吹氩温度控制方法。     

连铸中间包钢液洁净化技术应用实践

结合鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司1450双流板坯连铸中间包的生产实绩,对中间包控流装置、吹氩透气上水口、中间包覆盖剂及长水口保护浇注等相关中间包洁净化技术进行了改进与开发.应用结果表明,提升中间包钢液洁净化技术有利于降低中间包钢液中的T[O],可有效改善钢液的清洁度.     

钢包吹氩技术在武钢的应用与改进

介绍了钢包吹氩技术在武钢近２０年的应用与发展，并根据武钢具体情况，提出了进一步改进钢包吹氩技术，加强操作管理，以提高钢包吹氩处理冶金效果和改善产品质量的有关措施。     

钢包出钢阶段吹氩搅拌去除夹杂物的模拟研究

针对钢包出钢过程建立了钢液-渣相-气相-氩气泡-夹杂物的五相数学模型，探索了钢包出钢过程中吹氩搅拌去除夹杂物的可行性，以及吹氩流量对流场、渣眼、夹杂物去除效率的影响规律。结果表明：吹氩搅拌可强化浇钢过程中钢液的流动行为，显著提升夹杂物的去除率。相较于未采用吹氩搅拌，当吹氩流量为100 L/min、出钢750 s时，夹杂物的去除率由80.74%提升至96.69%，流入中间包夹杂物的数量减少67.4%；随吹氩流量增加，渣眼尺寸增大，夹杂物去除速率增加，但去除效率变化不大，推荐吹氩流量为100 L/min。     

双透气砖在钢包底吹氩中的初步应用

论述了钢包底吹氩时单透气砖在生产使用中存在的不足，并简略分析了采用双透气砖吹氩后相对单透气砖吹氩所取得的效果。     

LF钢包精炼炉实验研究

以马钢三钢厂７０ｔ钢包为原型，通过水模实验，探讨合理的底吹氩制度、合适的吹氩位置以及透气砖的形式，为设计制造ＬＦ－７０型钢包精炼炉，提供理论依据。     

钢包底吹氩性能优化水模型试验

利用水模型模拟了本钢炼钢厂精炼过程的吹氩工艺,研究了优化吹氩孔布置方案对钢液混合效果的影响,以及吹气量大小对混匀时间以及夹杂物的影响。结果表明:在电极圆以外区域可以找到比现行吹氩位置混匀效果更优的双气孔吹氩孔布置方案,混匀时间明显缩短;当吹气孔位于钢包底部1/2R半径上时,两个气孔夹角为30°吹气效果最优;当吹气孔位于钢包底部2/3R半径上时,气孔夹角为150°吹气效果最优;在条件相同的情况下,位于1/2R圆上的双透气砖组合的混匀效果整体上优于位于2/3R圆上的双透气砖组合;钢包底吹氩时的透气量大小要适中,气量过大时对提高溶液混合效果贡献不大,且气量过大会产生明显的卷渣现象。     

210 t LF精炼底吹氩过程气、渣、钢液三相流场优化的数值模拟

基于湍流模型和VOF模型,通过CFD流体工程模拟软件FLUENT6.3.26,对吹氩过程210 t钢包炉(LF)内气、渣、钢液三相流场进行了数值模拟和分析,得出底吹氩孔位(单孔中心,单孔偏心,双孔)和氩气流量(100~500 L/min)对钢液循环流动、渣眼尺寸和卷渣等行为的影响。研究显示,单孔底吹钢包的孔位不同,混合速度和渣眼尺寸不同;渣眼处易卷渣;双孔底吹比单孔底吹死区小得多;氩气流量越大渣眼越大,但渣眼尺寸大于611mm时,其尺寸变化不大;210 t钢包的双孔底吹钢包内合适的吹氩量为200~300 L/min。     

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.     

120 t精炼炉钢包底吹氩系统改造

对钢包到精炼位后底吹氩系统不通的原因进行了分析.分别对钢包本体的底吹氩系统和精炼处理位的底吹氩系统进行改造,改造后提高了钢包底吹的一次吹开率,减少了钢水折包次数,促进了精炼和连铸的顺利生产,有效地降低了生产成本.     

LF钢包流场数值模拟及应用

应用Fluent软件对某钢厂80t精炼钢包流场进行数值模拟,分析了不同透气砖布置和不同氩气流量对钢包流场及钢液混匀效果的影响。结果表明,底吹氩钢包透气砖采用0．5R-0．67R-60°的布置方式可以减少卷渣,减少混匀时间。应用表明,改造后的钢包缩短钢液混匀时间10s,软吹10min后夹杂物总量减少1800个（50个视场）,明显提高了精炼效果。     

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。     

钢包底吹氩自动对接装置优化设计

介绍了弹簧式底吹氩装置的结构和失效原因,采用长行程全自动主动对接送气结构、全悬浮大偏移弹簧导向结构、耐高温软硬双重密封结构等改进方案,优化了钢包底吹氩自动对接装置的结构,提高了钢包底吹氩的可靠性和生产的安全性。     

110t不锈钢钢包炉底吹氩水模拟

依据相似原理建立钢包的物理模拟体系,采用水模型对110t LF钢包底吹氩过程进行研究,分析了吹气量、吹氩位置、钢包覆盖渣和钢包液面高度对钢包混匀的影响,并进行了相应的试验验证。研究结果表明：水模型试验结果和大工业应用具有较好的一致性,验证了水模型的可行性;钢包液面高度越高,混匀时间越长;吹气量越大,混匀时间越短;相同的液面高度和吹气量下,底吹氩最佳位置为0.33r 附近;钢包覆盖渣较黏时会使钢液流动显著减慢,增大吹气量容易产生卷渣现象。     

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，喂铝丝与喂硅钙线的喂线速度，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。