底吹-机械搅拌耦合铁水脱硫的模拟

针对底吹-机械搅拌耦合铁水预处理脱硫的气体与熔体的相互作用过程,利用CFD商业软件Fluent 15.0和物理模拟的方法,针对某钢厂120t底吹钢包脱硫过程进行实验研究,并从流场、气体体积分布等方面研究了搅拌桨结构、搅拌转速、通气流量、偏心度对铁水包内钢液混合效果的影响.结果表明:使用SSB-D桨,搅拌转速200r/min,通气流量为1.5m³/h,偏心度0.4时,熔池内的流场分布得更均匀,镁蒸气气泡在铁水中更加分散和细化,增加了镁蒸气与铁水的气液接触面积,提高了镁蒸气的脱硫效率.     

KR法长寿搅拌器的研究与应用

为提高莱钢集团银山型钢炼钢厂KR法铁水炉外脱硫的功效,降低脱硫剂的消耗及操作成本,分析了KR法铁水脱硫的部分工艺参数对脱硫效率的影响,通过对KR搅拌法脱硫设备和技术的研究,采取优化搅拌器外型尺寸和结构,研制应用高性能浇注料和修补料,研究应用长寿高效的施工工艺和使用维护工艺等一系列有效措施,大大提高了KR搅拌器使用寿命,实现KR铁水脱硫预处理工艺低耗、高效运行。     

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.     

影响转炉脱硫因素分析

通过对渣—钢脱硫反应影响因素进行理论分析,根据脱硫的工艺特点,针对不同的铁水条件,通过控制原辅材料质量、冶炼工艺控制、终点碳含量控制及出钢操作,达到稳定、有效的脱硫,满足冶炼钢种的要求.     

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.     

铁水包顶底喷粉脱硫对比试验研究

通过狭缝式喷粉透气砖底喷吹和常规喷枪顶喷吹两种方式,将电石基粉喷入20 t铁水包中对含镍铁水进行脱硫对比试验.结果表明:在每吨铁脱硫粉剂消耗量为4 kg铁条件下,底喷粉工艺脱硫率为81%~90%,铁水温降为23~36℃;顶喷粉工艺脱硫率为59%~73%,铁水温降为45~70℃.顶、底喷粉处理时间无明显区别,底喷粉处理总时间始终比顶喷粉处理时间短约5 min.底喷吹脱硫工艺具有脱硫效率高、铁水温降小、处理周期短等优点.     

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．     

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.     

影响铁水预脱硫的工艺因素

讨论了铁水包内投入高效脱硫剂，脱硫效率的影响因素，对中小型钢铁企业铁水炉外预脱硫，提高炼钢技术经济指标有较好的参考作用。     

实现铁水包多功能技术的研究

为了实现"一包到底"钢铁厂新型铁/钢界面模式,铁水包必需兼备铁水的承载与运输、重量对应、铁水脱硫、成分对应及铁水缓冲等多项功能. 本文对铁水包的各项功能做了分析,并进行了相应温降数据测定的现场实验. 结果表明,采用铁水包与鱼雷罐运输铁水温降差距不大,缓冲能力相当;指出实现上述铁水包多功能存在的问题,探讨了相应的解决方案,得出实现铁水包多功能技术可行性的结论.     

活性石灰粉铁水脱硫的研究

进行了石灰粉铁水脱硫的热力学计算，并论述了活性石灰粉铁水脱硫的机理．实验室实验取得了较好的效果．工业实验表明，用活性石灰粉可得到很高的脱硫率．     

铁水炉外脱硫影响因素研究

研究脱硫剂组成和加入量、脱硫反应时间、铁水初始硫含量等对铁水炉外脱硫率的影响规律,据此提出了合适的脱硫剂组成以及铁水炉外脱硫操作要点。     

添加剂对石灰含硼高硅高硫铁水脱硫的影响

采用喷吹方法,研究了添加剂对活性石灰脱硫的影响.结果表明,当铁水中添加0.1%Al,活性石灰用量仅为13 kg/t时,即可使硫质量分数从0.1%降至0.005%;铁水中添加Al后石灰界面反应层主要由铝酸钙、铁酸钙及硫化钙组成,在1 400℃实验温度下为熔融态,有利于硫的扩散;当活性石灰中添加25%CaCO3,3%CaF2粉,石灰用量为15 kg/t时,也能使硫质量分数从0.1%降至0.01%以下;含硼铁水温度高是采用活性石灰脱硫的有利条件.     

一个确定铁水脱硫剂喷吹量的专家系统

铁水脱硫是炼铁和炼钢的中间环节，本文根据一个确定铁水脱硫剂喷吹量的数学模型建立了一个专家系统，对在脱硫时起主要作用的参量(初始硫、目标硫、铁水质量、铁水温度)进行控制．根据系统的特点及专家的专门知识和经验．采用基于事例和规则的综合推理方法进行控制设计，仿真结果验证了专家系统的有效性和合理性．     

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.     

宝钢炼钢厂铁水脱硫模式预定系统

对宝钢一转炉炼钢厂铁水预处理脱硫工序进行了综合研究，编制了《宝钢炼钢厂铁水脱硫模式预定系统》离线运行软件，本软件设计为全开放系统（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ），脱硫模式的预定过程以脱硫综合成本为目标函数，采用令牌管理（Ｔｏｅｋｅｎ Ｍａｎａ－ｇｅｎｔ）规则，该软件的实验室模拟运行和现场离线运行均取得了较好的效果。     

多功能铁水包熔化废钢的计算及分析

为了提高钢铁生产流程中的废钢比,在高炉接铁前向多功能铁水包中加入废钢,并通过热力学计算和数值模拟对多功能铁水包中的废钢熔化问题进行分析研究。研究结果表明:废钢在铁水包中有足够的时间升高至预热温度,高炉出铁口的铁水冲击能可有效促进大型废钢的熔化过程;当废钢比表面积为1.6 m2/t且预热温度为800℃时,每吨钢熔化时间约为11.5min;铁水包中的废钢熔化受预热温度的影响,对于比表面积为3.3m2/t的中型废钢,当其预热温度由300℃升高至800℃时,每吨钢熔化时间也由8.5 min缩短至6.8 min。     

"中国式"电炉炼钢流程碳排放特点及其源解析

电炉炼钢流程，因其注入过多铁水在中国并未发挥减碳作用，本文称其为“中国式”电炉炼钢流程.对此，本文在建立研究边界的基础上，结合排放因子法，构建了“中国式”电炉炼钢流程的碳排放桑基图，探寻碳排放的路径.结果显示:采用“中国式”电炉炼钢，吨钢CO₂排放量为3.070t.其中，电炉炼钢工序CO₂排放量最大，为1.400t.特别地，代替废钢加入铁水导致CO₂排放1.419t.分析发现:中国钢铁企业处于成长期，废钢指数小，废钢资源不足;废钢回收利用系统不完善;工业用电价格高.这些因素造成电炉炼钢流程采用了过多的铁水进行冶炼.     

平炉炉后脱硫

进一步迅速地提高平炉的生产率,增加钢的产量,扩大钢的品种,生产出更多更好的钢来,是目前我国钢生产中的重大问题之一。在高产优质多品种的运动中,经常迁到的障碍之一——钢水中硫过高(>1％S),这就给平炉生产带来了很大的麻烦。为了实现前面提出的要求,进行了炉后脱硫的试验研究工作,这一方法的成功(?)放宽了平炉对铁水的严格要求,解除了平炉一部份繁重的脱硫任务——允许硫     

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。