电弧炉炼钢用四元炉料的冶炼过程物耗和能耗分析

天津钢管集团股份有限公司150t电弧炉炼钢长期使用四元炉料,其平均炉料配入比为46.2%废钢、9.1%生铁、26.4%热铁水、18.3%DRI,通过物料衡算和能量衡算分析了电弧炉冶炼过程的物耗和能量状况.论文研究得出了单位炉料对物耗和能耗的影响,以及四元炉料结构变化对吨钢电功率输入的需求范围为153～744kW.对大量生产数据进行逐步回归分析,结果表明:直接还原铁配入比RDRI的影响最为显著,每增加1.0%,吨钢电耗大约增加1.4kWh;其次是铁水配入比RHM,其每增加1.0%,吨钢电耗大约降低2.0kWh.     

束射流氧枪的射流特性研究

利用软件FLUWENT6.2.16模拟转炉集束射流氧枪的射流流场, 探讨了转炉集束射流氧枪的射流特性及衰减规律. 结果表明, 集束氧枪的射流衰减较超音速氧枪衰减减缓, 冲击力加大, 射流核心段长度平均增加约300mm; 集束射流流场的核心段长度随着工作压力的增大而增加, 结合使用成本, 在实际设计工作压力时有一最佳区间, 在转炉炉况条件下一般取值 0.8~0.9MPa 为佳, 同时核心段长度还受环氧温度影响, 随其升高而增加; 在转炉炉况条件下, 环氧流量取主氧流量约1/7 时, 射流的集束特性最为明显.     

转炉集束射流氧枪的射流特性研究

利用软件FLUW ENT6.2.16模拟转炉集束射流氧枪的射流流场,探讨了转炉集束射流氧枪的射流特性及衰减规律.结果表明,集束氧枪的射流衰减较超音速氧枪衰减减缓,冲击力加大,射流核心段长度平均增加约300mm;集束射流流场的核心段长度随着工作压力的增大而增加,结合使用成本,在实际设计工作压力时有一最佳区间,在转炉炉况条件下一般取值0.8～0.9MPa为佳,同时核心段长度还受环氧温度影响,随其升高而增加;在转炉炉况条件下,环氧流量取主氧流量约1/7时,射流的集束特性最为明显.     

转炉炼钢氧气射流技术

为了研究转炉炼钢氧气射流的应用情况,利用FLUENT软件模拟研究了集束氧气射流,并对比了集束射流和超音速射流的射流特性.在某厂35t转炉进行了集束射流的初步工业试验.试验结果表明:使用集束氧枪后的转炉炼钢脱磷效率提高,钢铁料消耗及氧气消耗均有所下降.     

兴澄特钢主要工序电耗和能耗研究

对兴澄特钢的一些主要工序:烧结、炼铁、炼钢和轧钢的能源物质消耗和耗能工质消耗数据进行收集、整理、分析,基于相同的统计和计算方法,得到生产每吨产品的工序电耗、能耗以及折算的全流程吨钢电耗、能耗值.特炼分厂电炉炼钢年产量2002年为79.18万t,2004年为91.60万t,增长15.69%;电炉吨钢冶炼电耗由340.20kW·h·t-1降至166.30kW·h·t-1,降幅51.12%;而全流程吨钢能耗由289.51kgce·t-1上升到615.44kgce·t-1,增长1.13倍.     

煤氧枪电炉助熔技术

煤氧枪是同时喷吹煤粉和氧气的一种新型燃料氧枪。目前国外已普遍使用燃料氧枪(主要为燃油氧枪)强化电炉冶炼,取得了降低电耗、缩短冶炼时间的显著效果。从我国能源状况出发,采用煤氧枪以强化电炉冶炼,对我国电炉的技术改造,将具有重大的现实意义。 采用水冷,内装旋流装置的煤氧枪,可使煤粉和氧气流出后具有一定的旋流强度,有利于点火和稳定燃烧。煤氧枪对准“冷区”,以一定倾角安装在电炉墙上。 从1982年12月起,北京钢铁学院在试验室着手进行了煤氧枪技术的开发,1985年4月1日已申请专利(专利申请号为85100842)。1985年6～8月,唐山钢铁公司与北京     

浅谈太钢一钢厂淘汰平炉冶炼技术

太钢第一炼钢厂建于１９３４年，至今已运行６０年多。现平炉车间不仅厂房陈旧，而且平炉冶炼能耗高，工作环境和劳动条件恶劣，生产成本高。根据太钢公司的实际情况，一钢厂改造本着在保证项目建设基本技术要求的前提下，尽量降低一次性投资的原则，把二钢厂已拆除的５０ｔ普通功率电炉实施新技术、新工艺改造后搬迁到一钢厂，以电炉冶炼工艺取代原有的平炉冶炼工艺，并配套方坯连铸机。改造后的电炉采用热铁水新工艺，不但缩短了冶     

改革电炉冶炼合金钢工艺研究

长城钢厂和北京钢铁学院合作进行的“电炉冶炼部分合金钢工艺改革”获得成功,经过三年的生产实践和理论分析,找出了冶炼规律,取得了冶炼周期每炉缩短50分钟左右,吨钢电耗平均降低54千瓦·小时。脱氧剂等原材料消耗明显降低,吨钢冶炼成本降低约7元,炉前工人劳动强度也相应减轻,钢的化学成分、低倍组织、机械性能、高倍检验等质量参数,均符合质量要求。 对35吨电炉冶炼过程进行了实验分析,从理论上深化了以O_2代矿脱碳、降低电耗的认识。找出氧化期脱碳量与带入还原期氧化期渣量呈线性关系,用回归出来的数学关系式分析还原期回磷和硅的消耗损失的关系是相符的。在研究中发现还原期脱除渣中不稳     

现代电弧炉冶炼周期综合控制理论及应用

在分析40年来国内外现代电弧炉炼钢技术发展特点的基础上,指出现代电弧炉炼钢技术是围绕缩短冶炼周期以满足高效连铸节奏要求这一核心发展起来的,提出了现代电弧炉冶炼周期的综合控制理论.简要地介绍了这一理论以及在这一理论指导下开发的包括电炉加铁水冶炼等一系列高效化电弧炉炼钢技术和在中国电炉钢生产中的应用效果.这一理论指导和推动了钢铁冶金及我国电炉钢生产的发展.     

应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼基础研究

基于二氧化碳与氧气混合喷吹(简称COMI)炼钢工艺热力学理论计算及实验研究,建立了转炉全铁水COMI炼钢工艺物料与能量模型.研究发现:应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼工艺研究不仅能解决转炉全铁水常规冶炼过程中存在的大渣量及大喷溅问题,而且在提高转炉煤气热值,降低转炉吨钢氧耗及石灰消耗、调节矿石加入量方面有显著效果.     

基于聚合射流氧枪数值模拟的研究

聚合射流氧枪是转炉炼钢的一种新型氧枪,设计者们在主氧的外层加上一圈保护气体,以延长射流核心区长度,提高射流的穿透能力。与传统氧枪相比,该聚合射流氧枪在促进钢渣反应、提高氧气利用率方面具有极大优势。利用FLUENT软件对聚合射流和传统射流进行数值模拟,得到了两种不同射流的流动性特性,对模拟结果进行分析比较,证明了聚合射流氧枪的优越性,为以后的实际生产提供理论参考。     

EAF steelmaking process with increasing hot metal charging ratio and improving slagging regime

A new electric arc furnace (EAF) steelmaking process with increasing hot metal charging ratio and improving slagging regime simultaneously was developed and applied in a 50 t electric arc furnace for more than a year at No. 1 Steelmaking Plant of Shanxi Taigang Stainless Corporation Limited. The essential fact of the new EAF steelmaking process was to charge hot metal in two portions or steps: firstly, 35wt%-40wt% hot metal was pretreated by blowing oxygen in a specially designed reactor for decar burization and improving hot metal temperature and melting premelted slag; secondly, 30wt% hot metal was charged into EAF with high basicity refining slags from ladle furnace (LF)-vacuum degassing furnace (VD) refining process. The results show that the hot metal charging ratio can reach to about 65wt%-70wt% for the new EAF steelrnaking process; meanwhile, the tap-to-tap time of a 50 t EAF can shorten by 5-10 min, the electricity consumption can decrease by 35-50 kW·h/t, the lime consumption can reduce by 10.5 kg/t of molten steel, and the content of harmful heavy metals in molten steel can be easily controlled to less than the upper limits of aimed steel specification or grade compared with the traditional EAF steelmaking process. In addition, the dephosphorization ability shows a slight strengthening, however, a small degree of lessening for desulphurization ability is observed for the new EAF steelmaking process, but the weakness of desulphurization ability cannot become an obstacle to its further application since a stronger desulphurization ability can be achieved during secondary refining of LF coupled with VD after EAF steelmaking process.     

承德100 t顶吹脱磷钢包流场特性研究

利用水力学模型及数值模拟软件研究了倾角式顶吹单孔氧枪对脱磷钢包内熔池流场所造成的影响,并且研究了倾角角度分别为39o、41o、43o、45o和17o的单孔氧枪对熔池的搅拌效果和冲击特性。研究表明：适当的倾斜角有利与熔池脱磷反应的进行,过大及过小的倾斜角会分别减小冲击深度及冲击直径导致熔池脱磷速率降低。当采用43o顶吹氧枪喷头喷吹时,冲击深度及冲击面积适中,熔池混匀时间及死区体积最小,钢液的平均流动速度最大,有利于促进钢包脱磷过程磷元素的扩散,从而提高脱磷效率。工业试验结果表明,43o脱磷氧枪具有更好熔池搅拌能力,在提高脱磷效果的同时降低了冶炼过程中的钢铁料消耗。     

AOD炉用氧枪射流特性的数值模拟

在AOD转炉炼钢过程中,氧枪射流的行为对7台炼效果起着决定性的作用,研究氧枪射流的特性,可以为优化氧枪喷头和氧枪操作工艺提供理论基础。采用标准,κ-ε双方程模型,分析了喷孔倾角对AOD转炉用氧枪射流特性的影响规律。结果表明,在相同的滞止压力（1．2Mpa）下,喷孔倾角减小,射流沿氧枪轴线方向的速度增大,在距喷孔不同距离横截面上动压的面积加权平均值的衰减速度降低。喷孔倾角增大,射流冲击半径增大。对110tAOD转炉,最优的喷孔倾角为9度到10度之间。     

银基钎料炉内钎焊氧枪喷头的钎焊结构与焊缝组织分析

通过分析氧枪喷头的设计结构、使用环境和失效形式,进行氧枪喷头用BAg72Cu钎料真空钎焊、BAg45CuZn钎料炉内保护性气体钎焊和炉内空气钎焊技术的实验,使用SEM、EDS等方法研究钎缝微观组织和化学成分,探讨银基钎料与基体冶金结合的机理,分析工艺参数和钎焊方法对焊缝组织和性能的影响.实验及生产结果表明,炉内钎焊焊缝组织致密,综合性能良好,相比其他方法,具有质量稳定,合格率高,成本低廉等优势.     

火花放电等离子体射流耗电特性研究

对火花放电等离子体射流发生器进行能耗研究实验,将功率计串联接入实验系统以检测放电回路的功率,考察其能耗特性。通过改变电源频率和占空比大小调节发生器工作状态,用皮托管测量其所产生的射流速度,同时测量整个试验回路所耗功率,从而得到火花放电等离子体射流发生器耗能特性,并分析所耗功率对射流速度的影响。试验结果表明,放电回路的功率与电源的占空比呈正相关关系,而与电源的频率呈负相关关系。总体而言,射流速度越大耗电功率也越大。     

热横向射流近壁区的温度变化研究

当热射流垂直入射至主流中时,在宽广的射流与主流流速比（0．01－1．50）下,测量了3个不同区域内近壁区流体的温度随流速比变化,通过实验发现,横向射流的流动形式复杂,不同区域近壁区流体的温度随流速比变化的情况不尽相同,在射流下游区,当流速比大于0．40以后,射流核心区已基本离开近壁处,在射流管出口处,低流速比时射流出口温度分布极不均匀,在射流管内,低流速比时存在有紊动区,当流速比大于0．05以后,射流管内温度已不受主流的.影响。     

基于K-means聚类算法的电弧炉强化用氧的优化研究

主要采用数据挖掘技术中的聚类分析算法对电弧炉炼钢的历史数据进行分析、加工处理,得出不同热装铁水比、炼钢成本、氧耗情况下的炉次分类,再利用K-means聚类法得到聚类结果,并对结果进行分析.通过分析比对,在结果的不同分类中选出最优的用氧和用电曲线.     

基于系统综合效率最优的双轴并联PHEV联合优化控制策略

针对双轴并联插电式混合动力汽车控制策略与参数优化问题,综合考虑发动机和电动机工作区间对整车经济性的影响,以系统综合效率最高为目标提出了同时优化转矩分配和变速器挡位的联合优化控制策略,同时引入成本函数对整车经济性和换挡成本进行综合评价.制定控制策略后,以整车在NEDC工况下的电平衡油耗最低为优化目标,采用Isight/Cruise/Simulink联合仿真优化平台采用自适应模拟退火算法对联合优化控制策略参数进行了优化.仿真结果表明,经优化参数后的联合优化控制策略比未经参数优化的规则策略节省油耗7.7%,比运用初始规则策略节省油耗17.3%.