新抚钢厂6吨顶底复合吹转炉冶炼Cr13不锈钢专用氧枪的设计及使用

为满足顶底复合吹转炉冶炼Cr13不锈钢工艺过程对供氧的要求,特殊设计了一种专用氧枪,该枪特点是氧流量或供氧强度具有较大的变化范围,而又尽量避免负压操作,既满足工艺要求,又保护了氧枪。     

飞行员双人高空供氧方案实验评价

评价飞行员双人高空供氧方案的供氧防护性能。假人穿个体防护装备,采用新型供氧方案,先后在低压舱内完成4项试验:1分子筛产氧供氧性能实验;2气氧供混合氧性能实验;3气氧供纯氧性能实验;4加压供氧性能实验。结果氧气系统的供氧分压大于20.0 kPa(在12.0 km高度以下)和16.0 kPa(在12.0 km高度以上)。吸气阻力小于490 Pa(假人肺通气量20.0 L/min)和578 Pa(假人肺通气量30.0 L/min,1.8 km高度以上)。说明该高空供氧方案满足地面约18.0 km高度两名飞行员供氧防护要求。     

厂区外网供氧管道系统设计

我厂氧气使用量大,但前期用氧主要依靠氧气瓶或者氧气汇流,效率低下且安全性差,采用供氧管道的方式,效率高及安全保障高,本文以此为基点,介绍厂区外网供氧管道系统的设计要求,设计数据的选取,氧气设计流量和主要设计步骤,包括：氧气管道系统的管线布置及管材选用,管径及管壁厚,氧气管道系统的压力试验等。     

液压试验平台设计与实现

炼铁厂高炉炉前泥炮采用西冶制造的全液压炮,泥炮是高炉生产的重要设备之一,打泥油缸发生故障（发生内漏、外漏）后,高炉被迫休风,更换油缸最快也要3h,对高炉生产造成了很大的影响。高炉液压泥炮是高炉生产的一种关键设备,属于冶炼行业必备的炉前设备。液压泥炮的作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口,使高炉快速进入下一循环的作业。液压试验平台解决了液压泥炮油缸动态性能的检测验证。     

民用飞机旅客氧气系统研究

民用飞机在座舱失压的紧急情况下,旅客氧气系统可以为旅客和乘务员提供呼吸用氧。本文根据CCAR25/121、TSO及SAE等相关要求,从旅客氧气系统的面罩抛放高度、供氧量分析计算、供氧方式选择、旅客氧气面罩布置等方面对民用飞机旅客氧气系统设计进行了探讨。     

膜法无泡供氧的气压优化

膜法无泡供氧是一新兴高效好氧生物处理水体污染的供氧技术，气相操作压力是实现无泡供氧的关键因素．为了考察其在无泡供氧中发挥的重要作用，在对膜供氧的传质机理和传质方程进行探讨的基础上，考察了聚丙烯中空纤维膜在泡点压力下不同气相操作压力对供氧效果的影响，并结合所求得氧的体积传质系数分析不同气相操作压力对氧传质的影响．结果表明，在一定操作压力范围内，氧的体积传质系数随气相操作压力的提高而增大，供氧效果也增强．     

电子脉冲式供氧装备供氧防护性能实验评价

运用环境模拟方法,了解和掌握新型供氧装备的防护性能。通过低压舱模拟不同的高空环境,机械肺模拟人体呼吸。其间利用脉冲式供氧装备对机械肺进行供氧。实验过程中,采集面罩内氧分压和氧浓度等数据,并对数据进行分析。实验结果表明,脉冲式供氧装备在供氧过程中,受高度和通气量影响较大。在较高高度上,供氧装备适应高度自动调整供氧量的性能,难以满足生理学要求。供氧装备操作繁琐,应在满足人体呼吸需求的基础上,予以简化。     

民用悄机相旅客氧气系统研究

民用飞机在座舱失压的紧急情况下，旅客氧气系统可以为旅客和乘务员提供呼吸用氧。本文根据CCAR25／121、TSO及SAE等相关要求，从旅客氧气系统的面罩抛放高度、供氧量分析计算、供氧方式选择、旅客氧气面罩布置等方面对民用飞机旅客氧气系统设计进行了探讨。     

强化供氧对低温域人工湿地脱氮及微环境的影响

在低温条件下(T<15℃)对人工湿地进行植物地上部分收割并覆膜保温,采取强化供氧措施,探讨了湿地溶解氧分布、微生物数量及净化效率的变化规律.结果表明,强化供氧宜在湿地前段进行,最佳气水比约为4∶1.最佳供氧条件下,湿地氧环境显著改善,供氧前湿地的氧浓度普遍低于0.2 mg/L,中后段接近于零,供氧后湿地前段氧浓度达1.2 mg/L,整体湿地氧浓度高于0.4 mg/L.强化供氧使湿地前段硝化菌数量提高1个数量级,中后段反硝化菌数量提高1个数量级.强化供氧有利于有机物和氮类物质的去除,COD去除率提高了15%,TN,NH+4-N去除率均提高了15%~20%.     

武钢二炼钢50吨氧气顶吹转炉供氧制度的水力学模型研究

一、引言氧气顶吹转炉炼钢的冶金过程与氧枪设计以及供氧制度(供氧压力和氧枪高度)有很大关系。要达到预期的冶金效果,除了有一支设计合理的氧枪外还取决于氧枪的使用是否合理。为了给二炼钢转炉操作制订供氧制度提供参考数据,我们以二炼钢转炉的炉型及氧枪设计作为原型进行了水力学模型试验。根据相似原理,在供氧制度与熔池吹透深度、搅拌强度和喷溅强度之间的关系方面进行了测定,得到了定量数据。根据这些数据,提出了制订供氧制度时的参考意见。由于模型与原型的相似性是近似的,所以由模型实验所得的结论还须在实践中加以校     

五孔探针计算机测定系统及氧煤枪三维流场试验

开发了基于五孔球形探针测速法的三维流场计算机测量系统，并将其应用于一系列新型氧煤枪流场测量。该系统具有简单、方便、快速、精度稿等特点。对ＧＹ－Ｂ１型高炉氧煤枪的流场测定分析表明，直吹管内各截面上的轴向速度类似高斯分布；氧煤枪出口附近的动量、质量交换激烈，有助于氧，煤的混合和燃烧。     

高炉氧煤枪富氧喷煤氧煤混合特性

研究了高炉采用氧煤枪富氧喷吹煤粉时氧气与煤粉的混合特性，在直吹管内，氧浓度和煤粉浓度在横截面上类似高斯分布；沿轴线按指数规律衰减；并可分别形成局部富氧区域和煤粉富集区域，分析结果表明，这两个区域可以基本匹配，但难以严格地重合，改变氧煤枪结构可以改变局部富氧区域和煤粉富集区域的大小和匹配状况；调节氧煤枪位可以按工艺要求改变它们在直吹管中的位置。     

VOD精炼工艺的研究

本文以工业试验和大量生产数据为基础,对VOD法冶炼不锈钢的工艺进行了分析,着重讨论了VOD过程钢水温度变化规律及工艺因素对它的影响,并指出,供氧制度(包括枪高,氧气流量和氧气压力),真空制度的合理配合是控制氧化期钢水温度的关键。还原期的温降受吹后的温度、还原处理时间及铁合金冷却剂、造渣剂的加入量等因素的综合影响。通过建立随机模型进行了定量的描述。针刘氧化期喷溅问题,给出了合理的供氧强度范围。对VOD过程元素变化及去碳保铬反应做了热力学分析讨论。     

基于聚合射流氧枪数值模拟的研究

聚合射流氧枪是转炉炼钢的一种新型氧枪,设计者们在主氧的外层加上一圈保护气体,以延长射流核心区长度,提高射流的穿透能力。与传统氧枪相比,该聚合射流氧枪在促进钢渣反应、提高氧气利用率方面具有极大优势。利用FLUENT软件对聚合射流和传统射流进行数值模拟,得到了两种不同射流的流动性特性,对模拟结果进行分析比较,证明了聚合射流氧枪的优越性,为以后的实际生产提供理论参考。     

Simulation of three-phase flow and lance height effect on the cavity shape

A three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model was developed to simulate a 150-t top-blown converter. The effect of different lance heights on the cavity shape was investigated using the volume of fluid (VOF) method. Numerical simulation results can reflect the actual molten bath surface waves impinged by the supersonic oxygen jets. With increasing lance height, the cavity depth decreases, and the cavity area, varying like a parabola, increases and then decreases. The cavity area maximizes at the lance height of 1.3 m. Under the three different lance heights simulated in this study, all of the largest impact velocities at the molten bath surface are between 50 m/s and 100 m/s.     

气体旋流喂丝枪的实验研究

研制了针对国内炼钢设备现状的气体旋流喂丝枪。该喂丝枪可直接套装在导丝管外进入钢液或铁液内部。完成了在大气压下的水模拟试验和压力水试验。在水模拟试验中,观察到了液面漩涡、液中气囊以及环流和旋流;在压力水试验中,测试了喂丝枪与不同丝配合的极限压力,即喂丝枪的特性曲线。根据Pfizer的工业实验数据,合理选择喂丝工艺参数,预计使用气体旋流喂丝枪的钙收得率会超过30%。     

转炉氧枪喷头热负荷及冷却分析

利用商业软件FLUENT对传统氧枪喷头铜体及其冷却水内部流场进行了流固耦合数值模拟,发现传统氧枪喷头内冷却水流道中存在着流动"死区",影响了喷头的冷却效果.为了防止喷头变形或烧坏,提出在传统的氧枪喷头结构基础上另加若干条流线型导流筋的改进方案,并对新结构氧枪喷头的冷却效果进行模拟分析,获得了具有旋转流动的冷却水流场分布,同时增加了冷却水的湍流强度,因此强化了喷头的冷却效果.同传统氧枪喷头的冷却效果进行比较,发现改进后喷头端面整体温度平均下降达10℃,从而可大幅提高氧枪喷头的使用寿命.     

RH-KTB顶吹氧吸收及脱碳过程的水模型

为深入了解RH-KTB真空精炼过程的传质现象,建立了与原型1∶5.5的水模型,并利用NaOH-CO2溶液体系考察了不同工艺参数对RH-KTB顶吹氧吸收及脱碳和脱气过程的影响.实验结果表明,增大提升气量和顶吹气量,以及降低顶枪高度均有利于顶吹氧吸收过程的进行;增大提升气量有利于脱碳过程的进行;对于顶吹氧的吸收过程,真空室内液面高度存在一个最佳值;当采取顶枪吹氧操作时,应达到最佳真空度以实现顶吹氧的快速吸收;当关闭顶枪吹氧时,应尽可能提高真空度以加速脱碳.     

集束射流氧枪的设计与应用

利用软件CFX10.0对电炉炼钢氧枪在集束射流和普通射流两种状态下的特征进行了数值模拟.通过结果对比,论证了集束射流氧枪的优越性,并且在安阳一炼轧厂100t竖式电炉使用并对其使用效果进行了分析.结果表明,安阳一炼轧厂电炉使用集束氧枪后,吨钢电耗平均降低了30kW·h,吨钢氧耗和生产成本等方面都有明显的优势.冶炼周期略有增加,主要在于采用的原料中铁水比例增加,导致周期增加.当热装铁水比处于50%左右时,吨钢氧耗、吨钢电耗、冶炼周期和生产成本均变化不大,所以建议铁水比保持在50%.     

转炉炼钢氧气射流技术

为了研究转炉炼钢氧气射流的应用情况,利用FLUENT软件模拟研究了集束氧气射流,并对比了集束射流和超音速射流的射流特性.在某厂35t转炉进行了集束射流的初步工业试验.试验结果表明:使用集束氧枪后的转炉炼钢脱磷效率提高,钢铁料消耗及氧气消耗均有所下降.