钢包底吹氩方式对LF精炼的影响

采用FLUENT大型商业软件和水模拟装置对某厂50tLF炉底吹氩喷嘴的布置方式进行了数值模拟和水模拟研究.分别讨论了单孔、双孔中心对称和双孔轴对称三种底吹氩喷嘴布置方式对钢液混匀时间的影响和钢液表面的卷渣情况.结果表明,在相同的吹氩量下,采用双孔轴对称底吹氩钢液混匀时间最短,在整个钢包内部及表面,钢液流动速度均匀而稳定,基本消除了搅拌死区,可以有效防止钢液卷渣,并为夹杂物的去除提供良好的动力学条件.     

钢液中气泡和夹杂物的去除

熔池中钢液的流动、气泡以及夹杂物的大小都影响着钢液中夹杂物的去除率.研究表明,向上流动的钢液有利于夹杂物的上浮,几乎所有的夹杂物都能在钢液上升流中上浮.向下流动的钢液对夹杂物和气泡的上浮有阻碍作用,当气泡的直径小于1mm时其在钢液中将无法上浮.在钢包精炼吹氩过程中,应使用较小的吹氩量,一方面避免产生过大的气泡而降低底吹气体的利用效率,另一方面减小熔池内的钢液流速,促进气泡和夹杂物的上浮.但吹氩量也不宜过小,必须使气泡保持一定的尺寸来保证其充分上浮.在钢包精炼过程中选择吹氩量时,应综合考虑钢液流速和气泡大小的影响.     

Al-Ca质钢包渣改质剂应用试验研究

采用铝造渣球和新型Al-Ca质改质剂,在某钢厂180 t转炉出钢时,对转炉出钢带入钢包的下渣进行了改质处理试验.针对铝镇静钢与沸腾钢两种出钢方式,分别研究了两种改质剂对转炉渣改质的影响及对钢液的作用.试验结果表明:每炉加入200 kg Al-Ca质改质剂的效果与加入400 kg铝造渣球的改质效果相当;应用两种改质剂均未见有明显增碳;在达到同样改质效果时,应用Al-Ca质改质剂既便于精炼处理,又具有非常明显的成本优势.     

100 t钢包底吹氩数值的模拟研究

以某钢厂100 t钢包为研究对象,利用商业软件PHOENICS对该钢包内的流场进行数值模拟计算,研究钢包底吹氩精炼过程在不同工艺条件下对钢液混匀效果和包壁冲刷的影响.结果表明,底吹氩钢包内透气元件采用A-β方案,在避免钢液对包壁造成较严重冲刷和裸露的同时,有利于缩短钢包内钢液的混匀时间,从而获得较好的搅拌效果.     

钢包温度场的模拟及节能计算

通过建立钢包衬体材料的传热模型,对采用两种不同材料砌筑永久层的钢包进行了温度场数值模拟和节能计算.结果表明,当钢包永久层材料由低水泥浇注料改为轻质隔热耐火砖后,钢包工作层与永久层交界面处温度升高,工作层温度梯度减小,永久层温度梯度增加,外表面温度降低、散热减少.与采用低水泥浇注料相比,采用轻质隔热耐火砖砌筑永久层的钢包,由于其外表面散热的减少,每小时可以节能1 166 400 kJ,折合标准煤为39.9 kg.     

炼钢-连铸过程钢水存储设备脱碳钢包选配方法

炼钢-连铸过程是一个复杂的过程,钢水需要选择符合工艺要求的钢包作为存储设备,并按照生产计划进行.钢包选配时,钢包的属性众多,选配目标相互冲突难以同时满足;钢水的钢种属性众多导致脱碳钢包选配的约束复杂,选配优化是一个具有多冲突目标优化问题.首先,采用一阶规则学习法提取关键属性作为性能指标,包括钢包温度最高、钢包使用次数最多、钢包材质等级最低和钢包下水口数量,以钢包温度、使用次数、钢包材质、钢包水口使用次数、滑板和框架使用次数为约束,建立钢包选配模型.然后,采用最小一般泛化规则学习法提取钢包选配规则,针对多种调度顺序策略和选配优先级组合进行了仿真实验;最后,给出了基于规则优先级的启发式钢包选配方法,并进行了工业应用.结果表明:提高了钢包选配准确度,减少了在线钢包数量和日钢包维护次数,提升了炉次生产效率.     

新型钢包的温度场及其影响因素模拟分析

以具有纳米保温材料内衬的新型钢包为研究对象,通过建立三维有限元模型,运用ANSYS软件分析该种新型钢包与传统钢包在烤包和盛钢两种工况下的温度分布,并研究纳米绝热材料的导热系数对新型钢包温度场的影响。结果表明,在两种工况下新型钢包的温度分布均优于传统钢包,新型钢包包壳的最高温度明显低于传统钢包包壳的最高温度,新型钢包的保温隔热性能比传统钢包更加优良;在一定范围内,新型钢包包壳的温度随纳米材料导热系数的降低而不断下降,当纳米材料导热系数降低80%时,新型钢包包壳的温度分布更加均匀,包壳的最高温度降幅最大,新型钢包的热量损失更小,其保温性能得到明显提升。     

回收冷态铸余渣在钢包精炼材料中的应用研究

炼钢铸余渣是一种钢渣和钢液的混合体,具有一定的回收利用价值。但若炼钢铸余渣得不到妥善处置,积压堆放就会产生大量扬尘,从而导致环境污染。本文通过研究将低成本钢包精炼渣系列产品用于炼钢冶炼,实现冶炼成本降低和资源综合利用的目标。     

用后钢包透气砖在钢包铝镁质浇注料中的应用研究

从钢包废透气砖中获取颗粒料,并用于钢包包底铝镁质浇注料生产,以替代高铝骨料。试验结果表明:产品满足检测标准及和使用要求,综合使用性能优于现有棕刚玉骨料产品,具有明显经济效益和社会效益。     

基于钢包运行稳定性的炼钢厂生产计划优化

针对炼钢厂在不满负荷生产的情况下,缺少相应指导原则编排生产计划的问题,提出一种基于钢包运行稳定性的生产计划优化方法.首先,通过对炼钢厂钢包周转过程的分析,提出在线运行钢包个数的计算方法.然后,分别针对单台铸机和两台铸机顺序开浇的两种情况,分析生产计划对钢包运行状态的影响,建立计算模型.以某炼钢厂生产计划为例进行解析,并以钢包运行稳定性为评价参数,利用遗传算法对生产计划进行优化.结果表明,优化的生产计划可以减少钢包使用个数及其温度波动,减少烘烤煤气消耗量和降低转炉出钢温度,提高钢水温度的控制水平.