KR搅拌结合底喷粉新型脱硫工艺的数值模拟

通过三维非稳态数学模型对KR机械搅拌结合包底喷粉脱硫工艺进行了研究,对比分析了在机械搅拌作用下,铁水包底喷粉位置对铁水流场和脱硫剂运动行为的影响。结果表明,当脱硫剂从靠近壁面位置(距离铁水包底中心0.8R)喷入时,相较于从距离铁水包底中心0.4R和0.6R处喷入,脱硫剂在底部弱流区停留时间分别增加了100%和50%,运动范围分别增加了200%和80%,有效强化了底部弱流区的脱硫反应。相较于传统的表面连续添粉方式,从底部喷入脱硫剂能有效解决中心强制涡流区脱硫剂在脱硫反应前的团聚问题,降低了约40%的脱硫剂使用量,显著提高了脱硫效率。     

颗粒镁铁水脱硫率与镁利用率研究

通过对宣钢脱硫站77组生产数据进行多元线性回归得到了在单吹颗粒镁铁水脱硫时吨铁镁的消耗xMg(kg/t)、喷吹时间t(s)、铁水初始硫含量[%S]0、脱硫量xS、铁水温度T(K)和吨铁镁粒的喷吹速率VMg与脱硫率和镁的利用率的数学模型.通过对数学模型的研究发现:脱硫率随吨铁镁耗量、初始硫含量的增加而增加,随喷吹时间、温度和镁喷吹速率的增大而降低.镁利用率随吨铁镁耗量、喷吹时间及喷吹速率的增加而减少,随喷吹时间的延长、镁喷吹速率、铁液中初始硫含量及温度的升高而升高.在合适的吨铁镁消耗量的情况下,要提高脱硫率和镁利用率,应该在保障脱硫时间的前提下,降低吨铁镁喷吹速率,减少喷吹时间.     

十吨铁水喷粉设备及稀土球铁轧辊喷粉工艺的研究

喷吹技术是七十年代发展起来的一项新技术,近年来在我国炼钢工业已有应用,但在铸造生产中尚未应用。PX8201铁水喷粉设备就是为适应铁水喷粉工艺要求而研制的,目的在于大力推广稀土在铸造行业的应用,发展我国稀土球铁技术。该设备主要用于铁水的球化,脱硫和孕育变质等处理,尤以喷吹处理稀土合金更有独特优点。根据稀土元素的物理化学特性,使用传统的冲入法或压入法均不能充分发挥稀土的作用,只有喷吹法才能使稀土有效地加入到铁水中去,喷吹法是钢铁生产中稀土的有效加入方法。 喷吹法的基本原理是将所需的加入剂,制成一定粒度的粉料,利用载气使固态粉料     

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.     

喷粉透气砖狭缝内气--固两相流动数值模拟

狭缝型喷粉透气砖是铁水底喷粉脱硫预处理工艺重要功能性元件,对底喷粉脱硫工艺的顺利实施影响重大.结合实际应用情况,基于欧拉-欧拉双流体和颗粒动力学理论,对喷粉透气砖狭缝内气-固两相流进行了三维数值模拟,得到狭缝内的流场、压力场和颗粒相体积分数场分布.喷粉透气砖狭缝内颗粒相体积分数非均匀段长度一般为250 mm,加速段长度一般小于250 mm,在颗粒直径为20μm时单缝内的压降最大,为2350 Pa.工业试验结果表明,底喷粉工艺脱硫效率比同类型顶喷粉工艺提高15%以上.     

铁水包顶吹工艺水模实验研究

为了使铁水快速脱氧、脱硫,快速提高合金收得率,改善顶吹工艺的热力学和动力学条件,本文以钢厂150 t铁水包为原型,通过建立尺寸比例为1:4的几何模型,采用正交实验法研究顶吹吹气位置、吹气量和吹气高度对铁水包内铁水混匀的影响规律。实验得出,影响铁水混匀时间的主次因素顺序为:顶吹吹气孔与铁水包中心距离顶吹吹气孔距离铁水面高度吹气量;当顶吹吹气孔距离铁水面高度为200 mm、顶吹吹气孔距离铁水包中心0.7r、吹气量600 L/min(标准状况)时铁水的混匀时间最短。     

氧质量分数对于镁蒸气铁水脱硫的影响

针对传统喷吹颗粒镁脱硫存在的镁利用率较低等问题，采用底吹镁蒸气进行铁水脱硫，旨在优化铁水脱硫的动力学条件，提高铁水脱硫过程中镁的利用率.对不同氧质量分数下硫的平衡质量分数进行了热力学计算，通过实验研究了氧质量分数对于铁水脱硫过程的动力学影响.结果表明:铁水中氧质量分数的降低有助于促进镁蒸气脱硫反应的进行，当氧质量分数为62×10^-6时，镁利用率可达78%，脱硫率可达82%.脱硫反应传质系数为0.0122m/s.     

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.     

钢包密闭喷粉脱硫脱氮的工业试验

通过在18t钢包上进行的钢包密闭喷粉脱硫脱氮新工艺的试验表明:第1阶段脱硫率达到50%,脱氮率达到30%;第2阶段脱硫率达到65%,脱氮率达到40%.该工艺钢液中硫质量分数为4×10,氮质量分数为12×10-6.     

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。     

复吹转炉底吹喷粉的物理模拟

建立了底吹喷吹石灰石粉的冷态模型:用水模拟钢水,用浸盐的空心Al2O3模拟石灰石粉,用真空泵油模拟炉渣,研究了复吹转炉底吹喷粉的重要参数粉剂分布和粉剂穿透比.考察了不同底吹布置条件下的粉剂分布,利用图像处理法确定了最佳的底吹布置方式.在最佳底吹布置方式条件下,考察了不同固气比和粉剂粒度对粉剂穿透比的影响;结果表明穿透比随固气比和粉剂粒度的增加而增加,确定了实验条件下最佳固气比为30~40,粉剂粒度为0212~0380mm.     

废铅酸电池铅膏处理新工艺

研究了铅膏脱硫后用碳还原回收铅的新工艺.采用正交试验法分析了反应温度、时间、配比、固液比等因素对处理效果的影响,最后确定：用碳酸钠脱铅膏中硫的最佳工艺为温度95℃、时间8 h、配比1∶0.7、固液比1∶4,脱硫率为93%;火法还原铅膏粉与炭粉的最佳质量比为10∶0.6、最佳温度为850℃、时间为1 h,还原产品铅的纯度为99.59%.     

钢包底喷粉元件狭缝粗糙壁面对粉气流输送行为影响

针对钢包底喷粉精炼新工艺,研究了底喷粉元件狭缝粗糙壁面对粉气流输送行为影响规律.通过分析颗粒-粗糙壁面的碰撞过程,提出了壁面粗糙角概率分布函数,建立了颗粒历史影响模型,基于欧拉-拉格朗日法,模拟研究了钢包底喷粉元件缝隙内粉气流输送行为,考察了壁面粗糙度对颗粒运动轨迹、颗粒速度分布及颗粒质量浓度分布的影响,预测了近壁面附近颗粒的运动轨迹.结果表明:粗糙壁面增加了颗粒壁面碰撞的频率,导致颗粒输送动能降低,脉动速度增加,并促使粉剂颗粒在底喷粉元件缝隙内均匀分布.     

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.     

喷射冶金用白渣基合成粉剂的性能

本文研究了白渣基合成粉剂的化学物理性能及冶金效果.研究结果表明:合成粉剂碱度高、熔点低、输送性能好,完全满足钢包喷粉要求.合成粉剂具有较高的脱硫、脱氧能力,平均脱硫率为58.0%,脱氧率为49.0%,还有脱氢,脱氮等多种功能.     

钢包浸渍罩喷粉脱硫动力学

通过建立钢包浸渍罩喷粉脱硫反应的动力学模型，研究了初始硫，顶渣组成及渣量等对喷粉脱硫的影响，结果说明模型计算的终点硫与试验值相近，模拟结果有助于试验方案的制定及工业试验的准备。     

利用脱硫渣及废石粉烧制陶瓷研究

本文通过XRD、X射线荧光分析等方法研究利用脱硫渣及废石粉烧制陶瓷。研究结果表明：直接掺入脱硫渣烧制陶瓷，其SO2的逸放率高达77%以上；采用钙质废石粉与脱硫渣复掺，并表面施釉，可把烧成温度从1100 ℃降低至1050 ℃，煅烧时间从2 h缩短至1 h，其SO2的逸放率可控制至30%以下。烧成后的陶瓷产品中的钙主要以CaAl2Si2O8和CaSO4形式存在，制品性能合格。既利用了废物，又可节能。     

配注过程中聚合物溶液的黏度损失分析

在聚合物驱油中黏度是驱油效率的关键参数,而要控制配注过程中聚合物溶液黏度损失,必须从配注工艺的优化入手.通过理论分析与现场试验相结合的方法,发现常规的配注工艺过程中,在过滤器、注聚泵、静混器、炮眼等主要环节的黏度损失总和高达50%~60%.而根据实际聚合物驱油配注条件与环境情况,通过合理选择设备与参数进行配注工艺过程优化,可使聚合物溶液总黏度损失减少8%~16%.     

热采井筒瞬态温度场的数值模拟分析

利用有限元分析软件ANSYS分析了热采井筒的瞬态传热。分析结果表明 ,随着注汽的进行 ,在模型任一位置上的径向热流量均逐渐减小 ,能量损耗随着注汽周期的延长而下降。因此 ,适当延长注汽周期有利于节省能源。如果不能延长注汽时间 ,则可以通过适当地增大单位时间的注汽量来降低能量损失。     

金属粉末注射成形用石蜡-油-聚乙烯粘结剂

研制了用于Fe-2Ni粉末注射成形的石蜡-油-聚乙烯粘结剂,选择了石蜡和聚乙烯组分,考察了油的加入对组分相容性、生坯强度、粉末装载量、喂料比热容、溶剂脱脂速率的影响.实验结果表明石蜡-油-聚乙烯粘结剂是热力学不相容的体系;油的加入降低了混炼扭矩、最大粉末装载量和生坯强度,但同时也减少了注射缺陷,并使溶剂脱脂速率增大;加入该粘结剂,可使Fe-2Ni粉末装载量(体积分数)达60％,生坯强度达5.5MPa,溶剂脱脂速率大于2mm/h.