转炉炼钢厂钢包转运的物理模型

在对炼钢厂钢包转运过程进行解析中，给出了钢包运行时间因素的数学描述，提出了钢包转运过程的“柔性时间”概念和钢包使用个数的计算方法，同时，对钢包运行的优化进行了分析，建立了钢包转运的物理模型。     

炼钢厂钢包周转率的影响因素

针对某炼钢厂生产流程建立钢包周转过程仿真模型,对影响钢包周转率的热修时间、生产钢种和修包包龄等因素进行仿真研究.仿真结果表明:热修时间增加,钢包周转率下降,当日产45炉典型钢种,热修时间在0～20 min范围内钢包周转率为6.43,而当热修时间为50～60 min时钢包周转率为5.0;生产不同钢种的钢包周转率差别较大,日产41～50炉的SPHC钢种时,钢包周转率最大值为6.28,最小值为5.63,而生产同样炉数的X70钢种时钢包周转率最大值为5.0,最小值为4.55;修包包龄增加,钢包周转率提高,日产48炉典型钢种,修包包龄为40次时钢包周转率为4.0,修包包龄为45次钢包周转率达极限值6.86.     

230t钢包搅拌效果和去夹杂水模型研究

以某钢厂230 t钢包为研究对象,通过实验水模型对现场生产过程的模拟,研究底吹透气元件的布置方式和吹氩流量对搅拌效果和夹杂物去除率的影响.结果表明,双透气元件吹氩优于单透气元件吹氩搅拌效果,0.6R-γ双透气元件布置方式最佳,混匀时间随吹气量和透气元件夹角的增大而减少;夹杂物的去除率取决于吹氩量和吹氩时间,在0.2～0.8 L/min吹气量下,处理时间为0～4 min时夹杂物去除效果最好,5～8 min时可去除大部分夹杂物,24 min左右可去除所有夹杂物.     

钢包底吹氩搅拌特性

以广义相似原理为理论基础,采用水力学模拟实验方法,对钢包底吹氩搅拌特性进行了研究.研究中以谐时性准数为评价指标,考虑的影响因素包括修正弗劳德准数、液气密度比、熔池深径比和吹气位置.结果表明,各因素对评价指标的影响均显著,最为显著的是液气密度比;各因素按显著性大小排序为液气密度比、修正弗劳德准数、熔池深径比和吹气位置;钢包吹气位置设在单孔0.5R处搅拌效果最佳.     

利用红外热像技术监测钢包内衬厚度

采用数值计算与实测相结合的方法，对铜包温度场进行了计算与分析。对钢包衬的传热（轴向与径向）过程研究表明，当铜包内衬蓄热达到饱和状态后，随钢包使用时间的延长，内衬损毁程度的增加，其外表面温度逐渐升高；此外，利用外表面温度与内衬残余厚度之间的关系，可以用红外热像技术对钢包内衬损毁程度进行监测。     

如何预防转炉钢包喷溅

炉前在冶炼操作时，应采取的措施是增大供氧强度，采用多孔喷头，低枪位操作，尽量减少补吹。加入合金脱氧时，应按照先弱后强的顺序，先加入硅铁，然后加入锰铁，以保证良好的脱氧效果。     

钢包保护套管中弥散微小气泡的生成机理

向钢包保护套管中吹入惰性气体,利用套管中湍急的注流,可将气体离散为弥散微小气泡.通过计算套管中注流的能量分散强度,得出了套管中弥散微小气泡的最大尺寸,并采用伯努利方程分析了套管中注流的压力分布.理论计算结果与文献报道及实验室水模实验结果一致.     

描述底吹氩钢包内钢液混合效果的特征数方程

首先对钢包底吹氩气搅拌钢液系统进行分析，确定对搅拌效果有影响的诸多因素。采用量纲分析方法，得到描述底吹氩钢包内钢液混合效果的特征数方程模型。以某钢厂LF炉钢包为原型，应用广义相似原理进行水力学模拟实验研究。实验结果经逐步回归分析得出适用于描述与研究中几何相似的钢包炉内钢液受搅拌后混合效果的特征数方程。研究结果表明，本研究考虑的4个决定性特征数对被决定性特征数H0均有显著性影响，其中最为显著的是气液密度比πρ；进行钢包底吹氩搅拌钢液的水力学模拟研究时，若采用某种常规气体代替原型中的氩气，模型与原型间被决定性特征数的值会产生较大的差异。     

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。     

吹氩钢包内气泡聚并破碎和运动行为

基于Euler-Euler双流体模型及PBM模型，建立了吹氩钢包流场数学模型.此模型考虑了吹氩钢包内气液两相之间的曳力、升力、湍流扩散力和气泡的聚并和破碎等因素.研究了气泡聚并破碎对钢包钢液内含气率、气泡速度和混匀时间的影响，并与定气泡直径下的流场进行对比.数值结果表明:PBM模型的预测值更接近实验结果;钢包内气泡分布为中心区域气泡直径大，从中心到气液边界处气泡直径逐渐减小，气液两相区边界处直径最小;在钢包轴线上气泡速度先急剧增加然后缓慢减小，在接近液面处气泡速度又急剧减小.