电弧炉底吹搅拌混合特性的水模型研究

用实炉为３０ｔ电弧炉，缩尺为１：７的水模型确定了底吹气体流量，喷嘴孔径及孔数，喷嘴布置方式，液体深度对溶液均匀混合时间的影响，结果表明，底吹气体搅拌能密度增大，溶液均匀混合时间短，二者间的关系可用回归方程ｒ＝ｋε＾－ｎ表示；搅拌能密度相同时，均匀混合时间随喷吹点的增加而缩短，最佳喷吹点为中心圆及电极圆４孔，最佳喷嘴孔径为１．０～１．５ｍｍ均匀混合时间随溶液深度的降低而缩短。     

底吹电弧炉熔池流动状态的解析

采用激光多普勒测速仪测量底吹电弧炉熔池在中心底吹和内三孔底吹两种布置方式下，气体搅拌熔池水模型的速度场，利用ＳＩＭＰＬＥＣ算法计算两种底吹布置方式下水模型流场，结果表明：内三孔布置方式下的流场分布优于中心布置方式下的流场分布。     

底吹条件对电弧炉熔池表面突起高度的影响

用３０ｔ底吹电弧炉１：７水模型探讨了底吹喷嘴孔数，孔径，气体搅拌功率及熔池深度对液面突起高度及上升速度的影响；得到了液面突起高度液体上升速度与气体搅拌功率的关系分别为：Δｈ＝０．３６１，Ｗ＾０．６６４，ｖＬ＝８４．１４４．Ｗ＾０．３３２，液面突起高度与气体搅拌功率及熔池深度的关系为：Δｈ＝０．８１５．Ｗ＾０．６６４．ｈ＾－０．６５９。     

底吹电弧炉水模型熔池内气液综合传质系数的测定

根据溶液的ｐＨ值与ＣＯ２溶解量间的关系，测定了３０ｔ底吹电弧炉１：７水模型中溶液的气液总综合传质系数（ｋ，Ａ）与液体表面的气液综合传质系数（ｋＬＡ）ｓ由此计算了气泡区综合传质系数（ｋＬＡ）Ｂ。结果表明，底吹ＣＯ２后气泡区与表面区均因发生吸气反应而使溶液ｐＨ值降低，综合传质系数（ｋＬＡ），（ｋＬＡ）Ｂ和（ｋＬＡ）Ｓ均随气体流量增大而增大，且回归得到了（ｋＬＡ）（ｋＬＡ）ｓ与气体流量Ｑ之间的关系分别为     

炉底电极形式对直流电弧炉内熔体搅拌的影响

将Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和Ｍａｘｗｅｌｌ方程相结构，解析了工业应用的具有不同炉底电极形式的直流电弧炉炉内熔体的搅拌特性，结果表明，直流电弧炉炉内熔体的搅拌强烈地依赖于炉底导电电极直径的大小，采用小直径导电炉底电极时，存在两个循环流，采用大直径炉底电极时，存在一个大循环流，大直径导电炉底电极下的熔体搅拌效果优于小直径炉底电极下的搅拌效果。     

底吹钢包中气液两相流的数学模型

建立了底吹钢包中气液两相流的数学模型，这一模型可用于计算不同气体流量下，气液两相区内各截面处的流股直径和卷吸液体体积流量。数值计算表明，流股直径和卷吸液体体积流量都随高度的增加而增大。     

顶底复吹转炉底吹CO2—N2的冶金特性

在60kg顶底复吹转炉上进行了底吹CO_2、N_2、CO_2+N_2、CO_2+Ar_4种气体的实验,通过比较不同底吹气体的实验结果,对复吹转炉底吹不同性质气体的冶金特性进行了研究。主要讨论了底吹不同性质气体对熔池氧化性、脱碳反应和钢中氮的行为等的影响。     

考虑液位波动的钢包底吹工艺优化实验

为了探究钢包底吹工艺对混匀时间及液位波动的综合影响,以某厂30吨钢包为原型,采用水模实验方法考察底吹气流量及底吹位置对钢包混匀时间、液位波动的影响规律。实验结果表明,随着底吹气孔到中心距离的增加,混匀时间先缩短后增加,混匀时间最短的位置是0.6r,400 L/min时的混匀时间仅为65 s。混匀时间随吹气量的增加而缩短。底吹位置距离钢包壁越近,液位波动越剧烈,对钢包壁的侵蚀越大,底吹位置为0.2r时,对电极的侵蚀较大。随着底吹流量的增加,三个测量点的波动方差均呈增大趋势,其中在近端及电极位置,波高方差从100 L/min到200 L/min的增长速率更快,远端位置增长速率比较稳定。综合考虑底吹工艺对混匀时间及液位波动的影响,得出底吹孔位置在0.6r、气量为200 L/min时为最佳工艺条件。     

钢包底吹氩对混匀影响的水模实验

钢包底吹氩工艺参数对精炼效率有重要影响,本文以1：4的比例建立150t钢包的物理模型,钢包内钢液混匀时间受到吹气位置及吹气量的影响,通过对底吹气位置、气量进行实验研究,结果表明,单孔底吹的标态吹气量大于3.36 L/min时混匀时间变化不明显;单孔吹气时底吹喷嘴距离钢包中心0.5r时混匀时间最短.双孔底吹合适的位置是距钢包中心0.7r.     

底吹熔池流体流动的数学物理模型

本文推导了底吹熔池流场中两相区的含气率公式和密度公式,修正了涡量传输方程中的源项,改进了前人关于底吹熔池流体流动的数模。本数学模型预报的结果与水模型中实验测量结果相符。     

具有前馈环节的电弧炉电极升降自适应控制器

针对炼钢电弧炉电极调节系统的参数时变及三相间相互影响等特点，设计出一种简单且有效的电极调节控制方案。该控制方案通过引入前馈控制环节来减小三相电极间的相互影响，并在线通过累计实际输入炉内的能量值来间接地估算电弧放大系数，从而校正控制器参数。     

电弧炉炼钢两期工艺试验研究

阐述了在电弧炉上采用两期工艺冶炼普碳钢的工艺效果。研究表明：采用两期工艺后，钢的化学成分稳定，合金收得率高；脱氧效果良好，经实测，锭中总氧量均不大于１１０×１０￣（－６）；与传统工艺相比，吨钢冶炼电耗降低１００ｋＷ·ｈ／ｔ左右。     

炼钢电弧炉电气量的微机测试

本文论述了炼钢电弧炉电气量测量的基本原理,介绍了测量电路的设计和软件流程,并进行了误差分析。在工频正弦情况下对测量电路进行了调试。文中指出了非正弦平均功率的计量标准丞待建立。     

医疗垃圾焚烧灰电弧炉熔渣的水化特性

为考察医疗垃圾焚烧灰电弧炉熔渣用作水泥掺合料的可行性,研究了熔渣的掺入对普通硅酸盐水泥水化特性的影响.结果表明:熔渣具有潜在的活性,适量掺入熔渣能降低水泥浆体中Ca(OH)2含量,增加水化产物C-S-H的数量,改善水泥浆体微观结构;但若熔渣掺量过多,则水泥熟料相对较少,使熔渣的活性难以完全被激发,导致熔渣水泥强度降低;熔渣水泥早期(7 d)抗压强度较低,但后期强度增加明显,掺渣量10%的熔渣水泥60 d的抗压强度达到普通硅酸盐水泥的103%,熔渣的掺量宜控制在10%左右.     

电势法和磁场法在直流电弧炉电弧射流数值模拟中的对比

针对直流电弧炉冶炼过程,在二维近似条件下,利用PHOENICS程序对直流电弧炉内电弧射流的磁流体力学模型进行了数值模拟,分析了电势法和磁场法在电弧射流数值模拟研究中的异同,并将这两种方法的计算结果与已有的实验结果进行了比较.结果表明,磁场法的计算结果高于电势法且与实验结果更加接近;但从数值模拟的角度看,电势法更易实现.     

超高功率电弧炉变压器的设计

提出了一种新的高阻抗电弧炉变压器二次电压和最大额定电流的设计方法.熔末升温期“甩抗”后,为保证电效率最大,即电弧电压始终处在泡沫渣下的峰值,且充分发挥变压器能力,就必须对分档电压和最大额定电流进行合理的设计.“甩抗”后,根据泡沫渣最大高度、功率因数、变压器额定容量等约束条件,建立了变压器分档电压和最大额定电流的设计原则,使变压器利用率和电弧功率达到最大,缩短冶炼周期.同时提出了变压器容量和最高、最低二次电压的设计方案.对80t高阻抗电弧炉设计参数和理论运行参数进行分析,结果表明:分档电压设计在734V为最佳,超过734V时,变压器的最大额定电流成为提高电弧功率的限制性环节.     

工业计算机网络在电弧炉炼钢控制系统中的应用

设计了基于工业计算机网络的电弧炉控制系统,采用三层网络结构即管理层,控制层和设备层来完成对电弧炉和精练炉的控制,系统可实现炼钢过程的优化控制及数据监控,完成作业优化,提高作业效率。在控制层,为了降低生产成本,提高系统的安全可靠性,采用两种网络协议来实现信息传递,它们分别是PROFIBUS－FMS和TCP／IP的Internet协议,实践表明,这一方法切实可行。     

基于仿人智能的黄磷电弧炉控制系统设计

分析了黄磷电弧炉的特点,针对其冶炼工况的复杂性,采用仿人智能控制算法来对其进行控制,按最佳功率曲线输入电能,特别考虑了三相电极之间的耦合,以及异常工况的处理.经过现场一年多的运行,该控制系统反映出良好的控制效果.