RH真空室加渣对熔池内渣钢间传质影响的水力学模拟

在RH真空精炼中,覆盖渣处于大包熔池内的弱搅拌区,渣钢反应很弱,对依靠渣钢反应去除硫等有害元素或吸附钢水中夹杂物有很大的影响,降低了精炼效率。为了提高除硫等精炼效率,利用水模拟钢水,机油模拟渣,苯甲酸模拟渣-钢间传输物质来研究RH装置真空室内加渣时的加渣量、吹气量和浸渍管插入深度对渣钢传质的影响。试验结果表明,采用真空室内加渣方法渣钢之间的容量传质系数提高了60～130倍,大大提高了渣钢传质速度,为实际生产中通过真空室内加渣加强渣钢传质以提高除硫等精炼操作提供了理论依据。     

优化条件的RH流场数值模拟研究

采用欧拉模型数值模拟方法,通过采用更接近实际的边界计算条件和初始条件对170tRH熔池流场进行了模拟分析。研究结果表明：改进后模型计算出的流场状态和循环流量结果与试验结果很一致;上升管内钢液速度呈M型分布,且气泡在上升管内的流动具有波动性,下降管内钢液流速度分布均匀,上升管内壁比下降管内壁更容易侵蚀。     

浸渍管形状对RH精炼中钢液流动和混合特性的影响

通过水模拟试验,对采用椭圆形和圆形浸渍管的RH设备分别进行了混匀时间和循环流量的测定,比较后得知:在真空压力97709Pa,插深130mm的条件下,当驱动气体流量大于2.33 m3/h时,椭圆浸渍管的RH循环流量优势明显,大于2.7 m3/h时混匀时间明显减少.测出椭圆浸渍管RH设备在不同工艺参数下混匀时间和循环流量的变化规律,并进行了流场流线试验.分析得知,在相同的单位浸渍管截面积供气强度下,椭圆管RH的循环流量和混匀时间均优于普通RH,试验条件下循环流量可增大50％,最后回归出2种模型间循环流量的关系式.     

超高牌号无取向硅钢降钛工艺研究及改进

通过分析研究超高牌号无取向电工钢35W230冶炼过程中[Ti]的来源和变化趋势,确定了冶炼过程中[Ti]含量升高的主要因素,即渣中(TiO₂)还原成为[Ti]进入钢水,和硅铁合金中杂质Ti元素进入钢水。同时确定了影响渣中(TiO₂)含量的主要因素,即铁水[Ti]含量和转炉铁矾土加入量。通过选择[Ti]质量分数约为0.02%的低钛铁水,并降低转炉铁矾土加入量至300 kg/炉,与铁水[Ti]质量分数约为0.04%、铁矾土用量约600 kg/炉相比,成品[Ti]质量分数从0.004 43%降低到0.002 58%。在此基础上,进一步优化了RH铝脱氧工艺,钢水脱碳时,加铝预脱氧至0.02%~0.03%,加入硅铁进行脱氧和合金化,利用钢水中的氧去除硅铁合金带中的[Ti],再加入铝丸和电解锰,最终使钢水中的[Ti]质量分数达到了0.002 10%。铸坯全氧质量分数试验炉次为0.001 1%,与正常炉次0.001 0%相差不大。性能上铁损P15/50降低了约0.07 W/kg,磁感J5000提高了0.004 T。     

RH熔池内弱搅拌区特性的模拟研究

以某钢铁厂170 tRH精炼装置为原型,运用数值模拟的方法对其在不同吹气量、浸渍管内径、插入深度和真空度下的流场进行了模拟,并对熔池内弱搅拌区的分布和变化进行了分析。研究表明:大包熔池上部存在3个弱搅拌区。随着吹气量的增大,1区、3区区域迅速减小;2区先增大后减小,在100 m3/h时达到最大。增大浸渍管内径,1区、2区、3区区域减小,2区在两浸渍管中下方出现了一狭长的弱搅拌区。增大浸渍管插入深度,3个弱搅拌区增大,熔池液面处速度降低,趋于平稳。增大真空度,3个弱搅拌区略有减小。在降低弱搅拌区的几个因素中,吹气量影响最大,浸渍管内径次之,真空度最小。     

无取向硅钢DG47A冶炼全流程夹杂物分析

在某企业生产的中高牌号DG47A(Fe-2%Si-0.36%Al-0.26%Mn)无取向硅钢热轧板中发现有长度达50μm左右的团簇状镁铝尖晶石夹杂物，这会影响后续加工过程的产品质量。通过对BOF→RH→中间包→铸坯进行取样分析和热力学计算研究其冶炼流程中夹杂物的演变规律。采用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)对夹杂物的形貌、尺寸和种类进行分析，通过热力学计算了镁铝尖晶石夹杂物的生成条件，使用热力学计算软件PANDAT计算了该钢种凝固过程析出相变化规律。结果表明，RH脱碳后，夹杂物为SiO₂;RH加铝3 min后，有Al₂O₃和少量SiO₂夹杂物；在RH加硅铁、纯锰合金化后，出现Al₂O₃-MgO和含MnS的复合夹杂物；在加入脱硫剂后，出现含CaS的复合夹杂物；RH破空后，不再有单相Al₂O₃夹杂，出现Al₂O₃-MgO-MnS夹杂物，并发现少量含MgS的夹杂物。中...