基于水模实验的脱硫搅拌混合量化表征方法

在实际的KR法铁水脱硫过程中,无法直接观察到铁水罐内的混合状态。本文采用水模实验模拟铁水搅拌过程,研究脱硫搅拌混合量化表征方法。首先获取水模装置中漩涡正面和侧面图像,并定义了新的基于图像信息的KR脱硫混合量化指标——分隔尺度;应用形态学处理和灰度阈值法,从漩涡正面图像中提取涡径;采用基于Lab颜色空间的K均值聚类方法分割出脱硫剂目标,据此计算分隔尺度和脱硫剂表面覆盖率;最后通过数据拟合得出涡径及脱硫剂表面覆盖率与分隔尺度的关系。结果表明,在本文实验条件下,当涡径与模拟铁水罐半径之比为0.303～0.394、脱硫剂表面覆盖率为20%～30%时,脱硫搅拌混合效果较好。     

KR法长寿搅拌器的研究与应用

为提高莱钢集团银山型钢炼钢厂KR法铁水炉外脱硫的功效,降低脱硫剂的消耗及操作成本,分析了KR法铁水脱硫的部分工艺参数对脱硫效率的影响,通过对KR搅拌法脱硫设备和技术的研究,采取优化搅拌器外型尺寸和结构,研制应用高性能浇注料和修补料,研究应用长寿高效的施工工艺和使用维护工艺等一系列有效措施,大大提高了KR搅拌器使用寿命,实现KR铁水脱硫预处理工艺低耗、高效运行。     

高碱金属原料高炉冶炼及炉外脱硫

本课题研制成功30吨铁水罐中喷吹石灰系复合脱硫剂进行铁水炉外脱硫。可使高炉冶炼高碱金属原料,采用酸渣排碱,高炉顺行,技术经济指标改善。高硫铁水炉外脱硫得到优质生铁。形成高炉用酸渣冶炼高碱金属原料及炉外脱硫新工艺。 这种新工艺已经经过连续性工业试验并转入生产使用。到1985年3月底已处理铁水5万余吨。试验及连续生产表明:高炉炉渣碱度(CaO/SiO_2)由1.05降至0.95～1.0,炉渣排碱率由50％提高到75％以上,焦比下降8～13公斤/吨铁。日产量提高10～18吨。增     

承钢铁水连续脱硫装置开发与结构优化

为解决承钢铁水连续脱硫问题,开发了一套设备紧凑、操作方便的脱硫装置;基于湍流模型与多相流模型的耦合,对脱硫装置内铁水流动情况进行了计算模拟;分析研究了挡墙和喷枪位置对脱硫装置内铁水流动的影响.模拟结果表明:通过对挡墙和喷枪位置的优化,增加了铁水在包内的循环流动途径,使脱硫粉剂与铁水反应时间增长;在靠近脱硫装置出口位置设置挡墙,喷枪距挡墙1/2L时,脱硫装置内流场最好,可以实现铁水与脱硫剂的充分混合,从而提高了脱硫率,同时实现了渣铁自动分离.     

涟钢KR法脱硫过程铁水温度变化规律研究

采用多元线性回归方法建立了涟钢KR法铁水预处理过程中铁水温度的变化模型,并利用此模型对涟钢KR法处理过程中铁水温度变化规律和影响脱硫过程温降的主要因素进行研究.结果表明,导致铁水温降的主要因素依次是搅拌时间、脱硫剂量、脱后扒渣时间和铁水等待时间;采用KR法处理过程中,铁水温降为24～53 ℃,允许KR处理最低温度约为1 210 ℃;通过合理确定脱硫剂加入量及搅拌强度、提高扒渣速度和缩短铁水等待时间可减少过程温降,降低处理成本.     

挡板改善KR法脱硫搅拌效果的数值分析

为了改善KR法脱硫搅拌效果,本文在铁水罐内添加控流装置,并应用Fluent软件,采用VOF模型对罐内的搅拌流场进行了数值分析,研究了挡板的布置方式、数量与宽度对流场特性的影响。结果表明,铁水罐内设置挡板能够抑制中心漩涡的形成,扩大脱硫剂颗粒在罐内的分散区域;布置4块高度为铁水罐高度1/2、宽度为铁水罐直径1/10的短挡板时,罐内的强制涡流区基本消除,铁水罐底部仍保持较快的流场速度,搅拌效果最佳。     

热浸铁水脱硫法

提出用装有喷吹剂和脱硫剂混合物的钢管插入铁水中,利用喷吹剂受热分解产生气体形成的压力将脱硫剂喷射到铁水中进行铁水炉外脱硫的一种新方法--热浸铁水脱硫法,并从理论上对该法进行了可行性分析.     

用铝渣和石灰对铁水预脱硫的热力学

通过热力学计算分析了Al在铁水中与氧和硫反应的平衡活度,当CaO和Al同时加入铁水中,适量的Al会提高CaO的脱硫能力.探讨了在Al的参与下,CaO作为脱硫剂时的脱硫热力学反应机理,以及Al2O3和CaF2对铁水脱硫的作用.     

长寿命双通道脱硫喷枪的研制

依据某厂铁水脱硫工艺条件,在脱硫喷枪损毁原因分析的基础上,对喷枪的耐火材料、孔型及结构进行研究,以莫来石质浇注料、红柱石细粉及α-Al2O3微粉作为添加剂设计出枪体耐火材料组分,成功研发出一种新型长寿命双通道脱硫喷枪。试验结果表明:在其它工艺条件不变的情况下,采用长寿命双通道脱硫喷枪后的脱硫剂吨铁单耗比使用单通道喷枪降低1.3 kg,脱硫剂利用率提高近30%,喷枪寿命由20~30次提高到100次以上,同时有效地减少了脱硫喷溅引起的铁损,具有较高的推广应用价值。     

长寿命双通道脱硫喷枪的研制

依据某厂铁水脱硫工艺条件,在脱硫喷枪损毁原因分析的基础上,对喷枪的耐火材料、孔型及结构进行研究,以莫来石质浇注料、红柱石细粉及αΝAl2O3微粉作为添加剂设计出枪体耐火材料组分,成功研发出一种新型长寿命双通道脱硫喷枪.试验结果表明：在其它工艺条件不变的情况下,采用长寿命双通道脱硫喷枪后的脱硫剂吨铁单耗比使用单通道喷枪降低1.3 kg,脱硫剂利用率提高近30％,喷枪寿命由20～30次提高到100次以上,同时有效地减少了脱硫喷溅引起的铁损,具有较高的推广应用价值.     

新钢业炼钢厂KR法铁水脱硫搅拌装置改造

攀钢(集团)西昌新钢业有限公司炼钢厂,于2007年建成一套60t铁水罐KR法铁水脱硫搅拌装置,该装置建成后,设备故障不断,设计制造厂家现场安装调试人员不能解决。为使该装置尽快投用,新钢业炼钢厂等部门技术人员联合攻关,通过对设计缺陷逐一分析,对该铁水搅拌装置和升降小车升降机构进行了彻底改造,最终取得较好使用效果。     

基于有限容量排队论的铁水包个数计算模型

将"一包到底"模式下的铁水包周转过程抽象为有系统容量限制的3个串联接近闭合的排队系统,即高炉出铁、铁水脱硫以及转炉兑铁排队系统。在此基础上,提出基于有限系统容量排队论的铁水包理论周转个数计算模型。应用该模型,对重钢新区铁水包理论周转个数进行计算,结果表明:铁水包周转到达统计平衡的时间为294min,理论周转个数为17个。研究表明,减少铁水包周转个数的关键在于优化系统容量值,实际生产中主要从改进高炉配罐制度、加强炼铁炼钢工序协调等方面采取措施,并应用模型计算相关参数为:铁水包周转时间为260min,理论周转个数为15个。     

铁水包顶底喷粉脱硫对比试验研究

通过狭缝式喷粉透气砖底喷吹和常规喷枪顶喷吹两种方式,将电石基粉喷入20 t铁水包中对含镍铁水进行脱硫对比试验.结果表明:在每吨铁脱硫粉剂消耗量为4 kg铁条件下,底喷粉工艺脱硫率为81%~90%,铁水温降为23~36℃;顶喷粉工艺脱硫率为59%~73%,铁水温降为45~70℃.顶、底喷粉处理时间无明显区别,底喷粉处理总时间始终比顶喷粉处理时间短约5 min.底喷吹脱硫工艺具有脱硫效率高、铁水温降小、处理周期短等优点.     

利用高炉出铁重力势能的旋流反应器冶金特性

从高炉出铁口中射出的铁水具有一定的初动能,且出铁沟有一定的坡度.本项目提出了一种利用高炉出铁沟重力势能脱硫的新型冶金反应器.基于湍流模型与多相流模型的耦合,应用液面追踪技术,实现了对冶金重力势能反应器内流体流动及液面波动行为的模拟计算,并用水模拟结果进行了对比验证.从分析的结果来看,铁水在反应器内能够形成良好的旋流效果.实验所得的RTD曲线与计算所得的结果吻合较好.碗型反应器的旋流效果最好,能够产生高强度稳定的旋流.     

京唐公司管线钢KR法脱硫

研究了京唐公司采用KR法进行铁水预处理生产管线钢时的脱硫率及其影响因素。结果表明：随着初始硫含量的升高,脱硫剂用量增加,铁水预处理的脱硫率越大;在硫含量相同的情况下,铁水初始温度越高,喷吹速度增加,脱硫率越高。对京唐公司采用KR法进行铁水预处理操作时的生产数据分析知,处理后铁水中硫含量小于0.002%的炉次占总处理炉次的95%以上,可满足生产需求。     

浅析铸铁机的工作原理及应用

在高炉冶炼生产过程中,为了方便铁水的运输及储存,而使用铸铁机将液态铁水连续铸造成铁块。本文阐述了铸铁机的工作原理、结构特点及应用,并对铸铁机的应用前景和发展作了展望。     

搅拌功率计算程序的开发

搅拌设备的设计除应保证工艺要求外,以较小功率消耗达到搅拌目的亦是设计目标之一。搅拌器功率计算一方面解决了需要向搅拌介质提供多少功率问题,以便有效地选择电机;另一方面为搅拌器强度计算提供依据,以保证桨叶、搅拌轴的强度。因而,搅拌器功率计算是搅拌器设计中必不可少的步骤。然而搅拌器功率计算却非常繁琐。将Rushton图算法中算图曲线数据进行人工采集,利用仿射变换对采集的数据进行了修正,最后利用B样条曲线对Rushton算图参数化插值,并利用Rushton图算法与永田进治公式法的互补特性,完成了对常规叶片形状的搅拌器功率计算程序化,以达到减小搅拌器功率计算的工作量的目的。     

高碳球铁石墨漂浮机理的探讨

利用高炉铁水直接生产球铁铸件可大大节约能源,降低生产成本,但高炉铁水的碳当量一般比冲天炉铁水高得多,直接铸造容易出现石墨漂浮缺陷,因此,试验探讨石墨漂浮机理并寻求其克服方法是高炉铁水直接利用的关键,为此,我们在绍兴矿冶厂进行了有关试验。试验直接引取高炉铁水(CE≥4.5％),经球化处理后以砂型浇注直立的圆柱形试件Ⅰ     

基于冲天炉熔炼条件脱硫工艺的研究

在冲天炉熔炼过程中,为了获得低硫铁液,通常采用脱硫工艺措施。通过比较研究：炉内脱硫主要用于碱性炉衬的冲天炉,通过强化底焦燃烧的措施,提高炉温以及降低焦炭用量,提高炉渣的碱度,防止铁液的氧化等,都将减少铁液含硫量;而炉外脱硫用于酸性炉衬的冲天炉。混合脱硫剂炉外脱硫时,出铁温度、焦炭用量、熔化率、铁液中含硫量等技术指标明显高于单一脱硫荆。通过对冲天炉熔炼条件下的炉内与炉外脱硫工艺的研究,为铸造车间生产提供科学依据。     

马钢新2^#2500m^3高炉出铁场设计

马钢新2^#2500m^3大高炉出铁场设计采用了双矩形出铁场的纵向布置形式。共设3个铁口,无渣口。每个出铁场下均设2条混铁车停放线,采用320 t鱼雷型混铁车受运铁水。在介绍马钢新2#大高炉出铁场设计的同时,详细论述了针对同类型高炉出铁场设计存在的某些问题所采取的技术措施。