钢包钢包底吹氩实验方案
钢包底吹氩强度试验效果分析
３２试 验方案 ．
３２Ｉ 由于 钢包吹氩 强度 大小 受钢包 钢水 重量 、 ．． 钢液 深度 、包 内钢 渣厚度 等 方面 的影 响 ，要达 到相 同钢液 吹氩活跃 程度 ，其 吹氩 强度是 一个
变量。对此 ，以钢包渣面亮 圈大小作为吹氩强 度大小的依据 ，在钢包渣面亮 圈≤２０ ｍ 和 ０ｍ ３０～４０１１ ０ ０ １ｉ两种条件 下进 行 试验 。 ／ ／
３ 试 验 条件
３ｌ工艺及 设 备参 数 ３１１钢包实 际装 入量 ８ ．． ２±２ 左 右 。 ｔ ３１２钢包平 均 内径 ｏ９０ ｍ，深 ３５ｍｍ ．． ２０ ｍ ３０ ３Ｉ３钢包底 吹氢 透气孔 偏离 钢包 中心 。 ．． ３Ｉ 氩 气工作 压 力：８～１ ＭＰ ． 流量 ： ．． ４ Ｏ ａ氩气 ２
２ ２０ 年第 １ ２ ０２ 期
维普资讯
重钢技术 ３ ． ２ 机生产 Ａ薄或 Ｑ ３ 钢种时试验 ．２在 铸 ２ ２５
３２ 取 钢包 钢 水氩前 、氩 后 夹杂样 。 ３
《 钢包底吹氩强度试验效果分析》
隔 １ｍｉ ０ ｎ取样 一次 。
３２ 在钢包 渣 面亮 圈 ３０～４０１ Ｉ ． ４ ０ ０ １Ｔ条件 下 ， １ １ 在 结 束 吹氩前 ２～３ ｉ ，调低 吹氲 强度 ，进行 ａ ｒｎ时 微 吹 ，使 渣面亮 罔 ≤２０ ｍ。 ０ｒ ａ ３２ 喂丝 后 微吹 ｌ ｎ后 再取氩 前 夹杂样 ，吹 ．． ５ ｍｉ
４ 试 验 结 果
性千 去际锄中夹杂物 的影响 、试验结果表明 ：钢包底 吹氩强度保持 钢包渣而亮圈 ３０～ ０ ｍｍ 情况下 ， 【 Ｊ ０ ４０ 其畋氩效果较好 一
关 键词 钢包底 吹氲
强度
效果分析
ｌ 前 言
70吨钢包底吹氩水模型实验研究
Ｉ
ａ 单吹
ｂ９￣ ０ 双砍
ｃ１０ 双吹 ８￣
图 ４ 喷吹 方 式 示 意 图
Ｆｇ ４ ｉ ． Ｓ ｅ ｃ ｐ ｏ ｏ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｋ ｔ ｈ ｍａ ｆｂ ｗｌｎ ｄ ｌ
２０ ０
３０ ０
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５０ ０
６ｏห้องสมุดไป่ตู้０
２０ ０
３ｏ ０
４Ｏ ０
５Ｏ Ｏ
Ｆ ｇ ６ Ｅｆ ｃ ｆｂ ｏ ｉ ｇ ｖ ｌ ｍｅ Ｏｌｍｉｉ ｇ ｔｍｅ ｉ． ｆ ｔｏ ｌ ｗ ｎ ｏｕ ｉ ｘｎ ｉ ｅ
４
青 海 大学 学报
第２ ９卷
大 ， 其是处 于 ４ 。 向上 的流 体 受 到 两 股 反 向气 流 的 尤 ５方 影 响 ， 分作 用力 彼此抵 消 ， 部 使所 以该部 位 流体受 到搅 拌 作用 减 弱 ， 导致 混 匀时 间 明显 增加 。在 ０ ２Ｒ处 时 ， Ｌ ． 双孑 喷 吹气 流彼此 之 间影 响较小 ， 使得 混匀 时问 减少 。
第２ ９卷
第 ５期
青 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｉｇ ａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｎ ｔｒ Ｓ ｉｎｅ ｏ ｒａ ｏ ｎ ｈ ｉ ｎｖｒｉ （ ａ ｅ ｃ ｃ ） Ｑ ｔ ｕ ｅ
Ｖｏ ＿ ９ Ｎｏ ５ ｌ２ ． ０ｃ． ０１ ｔ２ ｌ
２１ ０ １年 １ ０月
钢７ ０吨底吹氩钢包进行水模型实验研究 ， 优化其最佳喷吹位置 ， 为实际生产提供依据 。
１ 实验 方 法 与 实验 装 置
１ １ 实验 方 法 ．
实验模型按照 ７ ０吨钢包原型 ， １４ 以 ：采用有机玻璃制成 。实验 以相似原理为基础保证容器几何尺 寸的相似及流体微 团所受 动力相似。研究表 明 ４， Ｉ 在气液两相 等温流动 系统 中， Ｊ 需要考虑修 正的
钢包浇注过程环出钢口吹氩去夹杂及抑制排流沉坑行为实验研究
钢包浇注过程环出钢口吹氩去夹杂及抑制排流沉坑行为实验研究在连续铸钢生产中,钢包浇注过程的下渣会增加钢液的二次氧化,导致中间包内熔渣积聚,恶化钢水质量,降低钢水收得率并影响连铸生产的顺利进行。
钢中的夹杂会对钢的强度、塑性、断裂韧性、切削、疲劳、热脆以及耐蚀等性能产生不利影响。
为此,本实验对环出钢口底吹氩新工艺去夹杂及抑制排流沉坑下渣行为进行研究,为该新工艺的现场应用提供理论依据和指导。
本文以某钢厂145 t钢包为原型,基于相似原理建立了1：5的物理模拟系统,对钢包浇注过程环出钢口吹氩去夹杂及抑制排流沉坑行为进行研究。
首先,考察了环出钢口吹入氩气后吹气量、吹气元件参数(内径和宽度)、出钢口偏心率和渣厚等参数对该过程夹杂物去除行为的影响规律。
然后,研究了钢包浇注过程中排流沉坑的产生及变化过程,考察了环出钢口吹入氩气前后吹气量、吹气元件参数(内径和宽度)、水口偏心率、钢包渣黏度和渣厚等参数对排流沉坑产生临界高度及其下渣量的影响规律。
主要得出以下结论：(1)钢包浇注过程环出钢口吹入氩气后,当渣厚为24 mm 时,1.12 N1/min气量为该过程的临界卷渣气量。
(2)吹气量、吹气元件参数及出钢口偏心率均对环出钢口吹氩钢包浇注过程夹杂物的去除有影响。
在大小气量范围内均有一个去夹杂最佳气量,较大的吹气元件内径有利于夹杂物去除；2/3R的出钢口偏心率要明显好于其他的偏心率。
(3)对于本实验,环出钢口吹氩去夹杂最佳工艺参数为：0.28 N1/min气量、3#吹气元件和2/3R偏心率。
(4)环出钢口吹入气体可明显抑制排流沉坑造成的下渣。
但在24 mm渣厚下,过大的气量或过高的初始吹气液面高度都可能会产生泡沫化现象,对本实验,在50 mm的初始吹气液位下以小于0.75 N1/min的气量吹气才能避免泡沫化现象。
(5)环出钢口吹入氩气前,钢包浇注过程的排流沉坑临界高度几乎不受渣黏度、出钢口偏心率及渣厚的影响,其值在24～26.5 mm之间,即为钢包出钢口内径的1.33-1.47倍。
钢包底吹氩工艺开发
钢包底吹氩工艺开发摘要：钢包底吹氩工艺是一种有效的钢水处理方法，通过向钢包底部吹入氩气，使钢水中的杂质和气体充分上浮，达到净化钢水的目的。
本文主要介绍了钢包底吹氩工艺的原理、开发过程及应用效果，阐述了该工艺对提高钢水质量和连铸效率的影响。
一、钢包底吹氩工艺原理钢包底吹氩工艺的原理是在钢包底部通过特制的喷嘴向钢水中吹入氩气。
氩气在钢水中形成气泡，气泡在上升过程中会吸附钢水中的杂质，并携带杂质上浮，从而达到净化钢水的目的。
同时，氩气的搅拌作用还可以使钢水成分和温度更加均匀，提高钢水的质量。
二、钢包底吹氩工艺开发钢包底吹氩工艺的开发主要包括工艺流程设计、设备选型和控制系统优化三个环节。
首先，需要确定合适的氩气流量、压力和喷嘴结构，保证氩气能够充分搅拌钢水。
其次，需要根据钢包容量、钢水处理量和现场实际情况选择合适的设备型号和数量。
最后，需要对控制系统进行优化，确保工艺过程的稳定性和可靠性。
三、钢包底吹氩工艺应用效果钢包底吹氩工艺在多个钢铁企业得到了广泛应用，并取得了良好的应用效果。
首先，该工艺可以显著提高钢水质量，降低钢水中杂质含量，提高钢材的力学性能和耐腐蚀性能。
其次，该工艺可以显著提高连铸效率，降低铸造成本，提高钢铁企业的经济效益。
此外，该工艺还可以减少铸坯裂纹、提高铸坯质量，延长铸坯使用寿命。
四、结论钢包底吹氩工艺是一种有效的钢水处理方法，通过向钢包底部吹入氩气，可以显著提高钢水质量和连铸效率。
该工艺的开发和应用对于提高钢铁企业的产品质量和经济效益具有重要意义。
未来，还需要进一步研究和优化钢包底吹氩工艺，以推动钢铁工业的持续发展。
在铜冶金工业中，新型双侧吹熔池熔炼工艺设备的应用已经成为了一种趋势。
这种工艺设备可以提高铜金属的产量和质量，同时降低能耗和污染物排放，为铜冶金工业的可持续发展做出了巨大的贡献。
铜冶金工业是一个重要的基础工业，对于国民经济和科学技术的发展具有重要意义。
然而，传统的铜冶金工艺存在一些问题，如能耗高、污染物排放量大、产量低等。
250t钢包精炼底吹氩吹孔位置优化的水模型试验
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｅｘ ａ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂｏ ｔ ｔ ｏ ｍ Ａｒ ｇ ｏ ｎ
Ｂｌ ｏ ｗｉ ｎｇ Ｌｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ２ ５ ０ ｔ Ｌａ ｄ ｌ ｅ Ｒｅ ｉｎ ｆ ｉ ｎ ｇ
Ｎｉ Ｘｉ ｕ ｈ ｕａ ．Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｃａ ｉ ｇ ｕ ｉ ａ ｎ ｄ Ｚｈ ｏ ｕ Ｌｉ
（ １ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｍｅ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ Ｌ ｔ ｄ ，Ｂ ａ ｏ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ３ ９ ； ２ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ
第３ ４卷第 ６期
２ ０ １ ３年 １ ２月
特 殊钢
ＳＰＥＣＩ ＡＬ ＳＴＥＥＬ
Ｖｏ １ ． ３４．Ｎｏ． ６
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３ ・１・
・
试验研 究 ・
２ ５ ０ ｔ 钢 包 精 炼 底 吹 氩 吹 孔 位 置 优 化 的 水 模 型 试 验
倪 修 华 张 才贵 周 俐
ｂ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ １ ８ ０ 。ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｓ ｙ ｍｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｎ ｏ ｚ ｚ ｌ ｅ ｂ ｌ ｏ ｗ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｂ ｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ（ ５～２ ５ ｍ ／ ｈ）ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ
120 t钢包底吹氩工艺水模型研究
钢 包吹 氩技术 是 一种经 济适 用并 且简 单易 行 的 精 炼方 法 ， 能有 效 的均匀钢 水 温度 和成分 ， 除有 害 去
ｎ ａｅ ｏ ｌｄ ｅ ｗ ｌ ．ｔ ｅ ｍｉｉ ｇ ｅｆ ｃ ｅｔｒｂ ｔ ｈ ａ ｌ ｌ ｅ ｏ ｉ ｎ ｉ ｍｏ ｅ ｓ ｒ ｕ ．Ｗ ｉ ａ ｏ ｉ ｏ ｏ ｄｔｏ ｈ ｅ ｒ ｒｔ ａ ｌ ａ １ ｈ ｘ ｎ ｆ ｔｉ ｂ ｔ ｕ ｅ ｌｄ ｅ Ｗａｌ ｒ ｓｏ Ｓ ｅ ｓ ｅ ｔ ｒ ｅ ｉ ｓ ｏ ｔ ｓ ｍｅ ｐ ｓ ｉｎ ｃ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｈ ｔ ｉ ｍｉｉ ｇ ｅｆ ｃ ｂ ｓ ｇ ｄ ｕ ｌ ａ ｅ ｅ ｂ ｅ ｂ ｃ ｓｓ ｈ ｍｅ ｉ ｂ ｔ ｒｔ ａ ａ ｙ ｕ ｉ ｇ ｓｎ ｌ ａ ｅｍｅ ｂ ｅ ｂ ｃ ｃ ｅ ｘｎ ｆｅ ｔ ｙ ｕ ｉ ｏ ｂ ｅ ｇ ｓ ｐ ｒ ａ ｌ ｒ ｋ ｃ ｅ ｓ ｅｔ ｎ ｔ ｔ ｓ ｉ ｇ ｅ ｇ ｓ ｐ ｒ ａ ｌ ｒ ｋ ｓ ｈ ｍｅ ｎ ｍ ｉ ｅ ｈ ｈ ｂ ｎ ｉ
ｂ ｔ ｍ一 ６ Ｒ （ ａ ｉ ｓ ｎ ｎ ｌ １ ０ ． ｏｔ ｏ ０． ０ ｒ ｄ ｕ ）ａ ｄ ａ ｇｅ ２ 。
Ｍ ａ ｅ ｉ ｌＩ ｔ ｒ ａ ｎｄｅ ｘ Ｌａ ｌ ｄｅ．Ｂｏ ｔｍ ｇ ｎ Ｂｌｗｉ ｇ，Ｓｉｒｎ ｆ ｃｓ，Ｗ ａｅ ｏ ｅ ｔｏ Ａｒ ｏ ｏ ｎ ｔｒｉｇ Ｅｆｅ ｔ ｔ ｒＭ ｄ ｌ
第 ３ 第 ４期 ３卷
・
特 殊 钢
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬ ＳＴＥＥＬ
６・ ２１ ０ ２年 ８月
Ｖ０ ． ３． ． １ ３ Ｎｏ ４ Ａｕ ｕｓ ２ ２ ｇ ｔ ０１
１ ０ ｔ 包 底 吹 氩 工 艺 水 模 型 研 究 ２ 钢
周 俐 戴 伟 曹成虎 江新 军 何 西
钢包自动底吹氩装置在炼钢厂的应用及生产工艺实践
钢包自动底吹氩装置在炼钢厂的应用及生产工艺实践【钢包自动底吹氩装置在炼钢厂的应用及生产工艺实践】1. 引言钢铁产业作为现代工业发展的重要支柱之一，在我国经济中占据着重要地位。
在钢铁生产过程中，炼钢环节是至关重要的，而钢包自动底吹氩装置则是炼钢过程中的一项关键技术。
本文将探讨该装置在炼钢厂的应用及生产工艺实践。
2. 钢包自动底吹氩装置的概述钢包自动底吹氩装置是一种用于钢包冶炼过程中的技术装备，主要用于钢液脱气、脱硫和除杂等工艺操作。
该装置通过控制氩气的吹入速度和位置，有效降低了钢液中的氧含量，提高了钢液的质量，并减少了气体夹杂物。
3. 钢包自动底吹氩装置的应用价值3.1 提高钢液质量钢包自动底吹氩装置可以通过控制底吹氩气的流量，使钢液中的氧含量得到有效控制，从而提高钢液的质量。
较低的氧含量可以减少夹杂在钢液中的氧化物，从而提高钢的纯度和抗氧化性能。
3.2 降低能耗和减少环境污染传统的底吹氩工艺通常需要大量的能耗，而钢包自动底吹氩装置通过精确控制氩气的流量和位置，可以使得氩气的利用效率得到最大化，从而降低能耗。
在钢包自动底吹氩装置中，废气净化装置的使用可以有效减少废气的排放，减少对环境的污染。
4. 钢包自动底吹氩装置的生产工艺实践4.1 工艺参数的选择在使用钢包自动底吹氩装置时，需要合理选择工艺参数，包括底吹氩气的流量、压力和温度等。
通过对工艺参数的优化选择，可以使底吹氩气的效果达到最佳状态，从而更好地保障钢液的质量。
4.2 灵活调整工艺钢包自动底吹氩装置可以通过对底吹氩气的流量和位置进行灵活调整，以适应不同的钢种和冶炼工艺要求。
在实际生产中，根据不同的冶炼任务和钢液的质量要求，可以对底吹氩气进行适当的调整，以保证钢液质量的稳定。
5. 个人观点与理解钢包自动底吹氩装置作为一项先进的炼钢技术装备，在提高钢铁产品质量和减少环境污染方面具有不可替代的重要作用。
我认为，在未来的钢铁生产中，钢包自动底吹氩装置将会越来越广泛应用，并不断得到改进和升级，以满足更高的质量要求和环境标准。
钢包吹氩精炼法
•
• （2)、 吹氩时间：
•
• （3）、吹氩方式：底吹，顶吹
A
4
真空吹氩脱气法（VD法）
• Vacuum Degassing
• （1） 真空罐式
• （2） 桶式密封式。
A
5
原理
• 结合钢包真空脱气和吹氩搅拌。
• 钢包真空脱气：
•
钢包于真空室内脱气
• 由于没有强制搅拌，反应只局限于钢液表面，钢液深 处气泡压力大而不能排出。
A
6
• （1） 脱氢 • （2） 脱氧 • （3） 脱硫 • （4）温度均匀
效果
A
7
A
8
• 密封吹氩微调合 金成分
• 强吹氩——降 罩——加合金— —提升、测温、 取样
CAS
A
9
CAS－OB
• 在CAS基础上增设 氧抢
• 与转炉与连铸 配合。
A
10
氧枪
• 消耗型惰性气体包围氧气流股的双套管顶吹氧枪。
• 工艺参数
• 发热剂 发热效率 供氧 吹氩量 • 搅拌强度和混匀时间 抢位控制
A
11
IRUT－UI
• 特点：在 CAS——OB基 础上增加了脱硫 功能。
A
12
A
13
A
14
A
15
CAS
• 向密闭钟罩内吹氩并可添加合成渣料和微调钢液 成分用的合金.
•
优点:1.控制快速.准确.操作方便
•
2.收得率高且稳
A
19
LF
•
• 由20世纪70年代日本研发。
•
原理：真空气氛中电弧加热钢液面并于底
部吹惰性气体以加快反应速率。
150t钢包底吹氩喷嘴优化的水模型实验研究
式中， Ｑ为气体 流量 ； 为气孔 喷嘴直径 ； 为熔池 的
深度 ； 为气体的密度 ； ｐ ｐ为液体的密度 ． 根据 （ ） ＝ （ ｒ） 实验 模 型 和原 型按 １： ｎ Ｆ ， ４
的 比例 计算 ， ： 得
Ｑ ＝０ ０ ６７ ． ３ Ｑ ，
实验 装置 如 图 Ｉ所示 ， 实验 中 ， 在 往反 应器 中加
入 一定 量 的示 踪剂 ， 反 应 器滞 流 区 内一 点 安放 测 在 量 探点 ， 据示 踪剂 浓 度 的变 化 来 表征 混 匀 时 间 的 根
包原 模型 与水模 型 的修 正弗 鲁 德 准数 相 等 ， 本 上 基
收 稿 日期 ：０ ０一ｌ ３ ２ １ ２— １
Ｖｏ．０， ． １ ３ Ｎｏ３
文 章 编 号 ：０ ５— ２５ ２ １ ）３— ２３— ４ ２ ９ ２ ９ （０ １０ ０ ０ ０
１０ｔ 包 底 吹氩 喷嘴 优 化 的水 模 型 实验 研 究 ５ 钢
郝 帅 ， 陈义胜 李喜 乐 ， 赘佶 ， 庞
（ ．内蒙古科技大学 材料与冶金学 院 ， １ 内蒙古 包头 ０ ４ １ ；．包头钢铁 （ 团） 司 轨梁厂 ， １０ ０２ 集 公 内蒙古 包头 ０４１ ） １０ ０
人 的 同时 ， 始 记 录 电 导率 的值 ； 隔 ００ 记 录 开 每 ．２Ｓ
一
次数据 ， 共设 ９ ０ ０个记录点 ， ０ 直到电导率测量仪
钢包气体流量／ ｍ ｈ ）５ ４ １ ．０ １ ．５ ２ ． ０ ２ ．５ （ ．５ ０ ９ ６ ３ １８ ７ ２ 水模型气体流量／ ｍ ｈ ） ． ０４ ０６ ０ ８ １０ （ ０ ２ ． ． ． ．
ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ａ ｅｅ ｓ ｏ ｔ ｒ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｔ ａ ａ ｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｐ ｒ ｍ ｔ ｒ ｆｗａ ｅ ｄ ｌ ｎ ｈ ｃ ｕ ｌ ｄ ｅ ｌ
钢包底吹氩性能优化水模型试验
水模型试验所采用的装置主要有：罐装氩气瓶、
流量计、气体流量控制阀、底吹透气砖、有机玻璃水 模、透气软管以及ＰＨＳ一３ｃ型ｐＨ计等。连接方式 如图１所示。
流量计
１．１试验原理 钢水在钢包内的流动是个比较复杂的过程，为
了保证水模型和钢厂实际应用过程相似，水模试验 必须满足相似准则，这样就可以将模型得到的规律 推广到原型中去。根据相关文献研究¨。５ Ｊ，分层流 相似只要能满足几何相似及动力学相似，就可以认 为水模型和现场使用原型具有一致性。
ｂｌｏｗｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｏｄｌｅ
方案ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ａ—ｌ ａ一２ ａ一３ ａ一４ ８—５ ｂ—ｌ ｂ一２
吹气孔气孔夹角／（。）
ｌ＋２ ｌ＋３ ｌ＋４ １＋５ ｌ＋６ ７＋８ ７＋９
３０ ６０ ９０ １２０ １５０ ３０ ６０
方案 ｂ一３ ｂ一４ ｂ一５ ｃ—Ｉ ｃ一２ ｃ一３
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＬＦ Ａｒｇｏｎ Ｂｌｏｗｉｎｇ ａｔ Ｌａｄｌｅ Ｂｏｔｔｏｍ ｂｙ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｍｏｄｅｌ
Ｌｉ Ｙｏｕｑｉ １”，Ｙｕ Ｈｕａｃａｉ３，Ｋｏｕ Ｚｈｉｑｉ２，Ｚｈａｏ Ｊｉｚｅｎ９２，Ｈｕａ Ｙｕａｎｃａｉ２ （１．Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｂａｓｅ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓ ａｎｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００８１。Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｌｕｏｙａｎｇ Ｌｉ’ｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１０２３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉ－ ｎａ；３．Ｂｅｎｘｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｎｘｉ １ １７０００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
钢包钢包底吹氩实验方案及对策
钢包钢包底吹氩实验案1吹氩精炼的影响因素氩气的精炼效果与吹氩量、吹氩压力、吹氩时间等因素有关。
1.1吹氩量搅拌气体进入熔池时，首先在喷嘴上形成气泡。
在气流动能的推动下到液相中，分散成无数的小气泡而上浮，同时在高温钢水中气体被加热而膨胀，从而产生了强烈的搅拌作用。
随着吹气量的增加，搅拌强度增大，而吹气量的增加是有一个I临界值的，如果吹气量超过某一临界值，吹入的气体从钢包底部向上部形成所谓的贯穿流，容易引起钢水发生喷溅，造成钢液外表覆盖的渣卷入钢液部。
造成对钢液的污染。
另外当吹氩量偏低时，就限制了氩气的精炼作用，从而使氨气的脱氧、去气和保护钢水的作用都得不到充分发挥。
吹入气量是与吹气压力、吹气喷嘴构造等因素有关，可由试验决定。
在生产常根据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为原那么来确定吹气量和压力。
1.2氩气压力氩气的压力大，搅动力也大，气泡上升速度快，但压力过大时，氩气流涉及围越来越少，氩气泡与钢液的接触面减小，而且如压力过大时，气体会迅速地冲出钢液，要冲破钢液上覆盖的渣层，使钢液受到大气的氧化，对精炼效果反而不利。
为此要求吹入的氩气压力不要太大，一般以能克制钢液的静压力，刚好能在透气砖外表上形成气泡为适宜。
如钢液深，刚所需的氢气压力大，反之，所需氩气压力小。
理想状态是使氩气流遍布全钢包，增加接触面积和延长氩气流上升的流程和时间。
1.3吹氩时间目前，普遍认为吹氩时问不宣太长，否那么钢液温度下降太多，且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物出现率增加，但吹氩时间缺乏，气体及非金属夹杂物不能很好地去除，吹氩效果不明显。
所以必须根据现场实际生产情况，以及要到达的精炼效果，从而确定适宜的吹氩时间。
2实验原理物理模拟的理论根底是相似原理。
应用相似原理建立模型和进展实验时，必须保证两系统几相似、物理相似。
对于钢包底吹氩系统来说，引起体系流动的动力主要是气泡浮力而不是湍流的粘性力，因此保证模型与原型的修正弗德准数相等，就能根本上保证它们的动力相似，根据这一原那么，选用修正的Fr’,就可以确定模型中吹气量的围。
钢包底吹氩工艺实践
钢包底吹氩工艺实践
钢包底吹氩工艺是一种重要的焊缝加强补强方式，尤其适用于铝
合金和低偏差元件的焊接表面。
氩焊是利用压缩空气将氩离子推入接
头金属中，从而形成良好的焊接连接的工艺。
在氩焊的焊接过程中，
会放出很大的热量，使接头金属中的残留缝及缝外深度处的杂质都会
完全护熔而溶出。
在熔融接头中产生的局部抗拉、抗压能力比焊接前
更强。
然而，由于实际施工地处不同气候，海拔不同高度等原因，空
气中气体浓度也会发生变化。
再加上氩焊的熔融深度较深，氩焊的负
极电极受焊接表面及熔池形成相应的电势，因此，需要控制接头焊接
的护熔剂浓度和电位大小，以及焊接的深度，来保证氩焊的焊接质量。
80+t钢包底吹氩提高吹成率的生产实践
优化底吹氩管路系统，减少氩气压
力损失
攻关初期发现３个吹氩站的出钢前试气、出 钢过程吹氩、实际吹氩３个过程的流量、压力不 同，我们分析了原因，并采取了以下措施： （１）优化底吹氩管路，缩短了底吹氩金属管的 长度，减少了压力损失； （２）优化了金属软管的快速接头，原设计为液 压油用接头，我们认为不太适合高压氩气管路，故 作了修改，减少了因快速接头问题引起的底吹失 败； （３）提高了吹氩总压，正常情况下，透气砖前 进口压力０．８ ＭＰａ即可以吹起来，但如果管路压 力稍有波动，或透气芯清烧稍有异常，底吹即可能 失败，为此，我们利用全厂年修的时机，将底吹氩 管网作了修改，进口氩气压力上升到了１ ＭＰａ以 上，杜绝了因压力波动引起的底吹失败。
ｔｈｅ ｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅ，ｔｈｅ
ｔｏｐ ａｒｇｏｎ
ｔａｒｇｅｔ—ｈｉｔ ｒａｔｉｏ ｏｆ
ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｒｅａｃｈｅｄ
ｏｖｅｒ
９９．９５少６ ａｎｄ ｔｈｅ
ｂｕｂｂｌｉｎｇ
ｄｅｖｉｃｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｉｓｍａｎｔｌｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｄｌｅ；ｂｏｔｔｏｍ ａｒｇｏｎ ｂｕｂｂｌｉｎｇ；ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ；ｔａｒｇｅｔ－ｈｉｔ ｒａｔｉｏ
此阶段主要工作：研制透气砖芯、套砖、座砖、 接缝料等相关耐材；研制外装透气砖机械；外装透 气砖安装及热换操作技术。
３．３
钢液搅拌引起的对工作面的冲刷与侵蚀。当 氩气气流吹人钢液溶池时，气流回击并打击透气 砖出气口前沿，给出气口四周耐火材料一定的冲 击力。钢包底部钢水运动加剧，气相和液相相互 作用形成湍流，对底吹透气砖产生剪切、冲刷作 用，尤其是底吹透气砖高于包底时，损毁的速度加 快，高于包底部分很快被冲刷掉。
即吹氩，各吹氩站兼有ＣＡＳ微调成分的功能； ＣＡ孓ＯＢ：１座，在３号转炉炉后，共用钢包 车，为在线设备，可以升温、微调成分； ＲＨ：２座，设计处理钢水能力共１００万ｔ／ａ。
钢包吹氩精炼法
钢包内吹入惰性气体搅拌工艺.分底吹和顶吹二种.
作用:均匀钢水成分.温度.促进 夹杂物上浮等
具体又有CAS.CAS-OB两种.
钢包吹氩
• Sieverts定律 • 〖H%〗=Kh √PH2
钢包吹氩的作用
• 调温 混匀 净化
• 吹氩参数选定 • （1) 吹氩压力：过大，不均。 • 过小，搅拌弱、透气砖堵塞 • • （2)、 吹氩时间： • • （3）、吹氩方式：底吹，顶吹
真空吹氩脱气法（VD法）
• Vacuum Degassing
• （1） 真空罐式 • （2） 桶式密封式。
原理
• 结合钢包真空脱气和吹氩搅拌。 • 钢包真空脱气： • 钢包于真空室内脱气 • 由于没有强制搅拌，反应只局限于钢液表面，钢液深 处气泡压力大而不能排出。
效果
• （1） 脱氢
• （2） 脱氧 • （3） 脱硫 • （4）温度均匀
优点：精炼功能强可生产含硫，氧极低的高质量钢。 热率率高，温度控制精度高。 通过搅拌和合金化，易于实现窄成分控制，提高产品稳定性。 成本低，设备简单，投资少。 特点 1、用电弧炉加热，可精确控制温度 2、利用白渣精炼
• 真空、搅拌、加热手段独立运行，完成电弧炉 的所有还原任务。
• 钢包加热电磁搅拌精炼法 • 功能：完成初炼炉炉脱硫的全部任务 • 特点：具有两个工位。电弧加热、电磁搅拌。
真空电弧加热脱气法（VAD法）
LF
• • • 由20世纪70年代日本研发。 原理：真空气氛中电弧加热钢液面并于底 部吹惰性气体以加快反应速率。
• 特点：在 CAS——OB基 础上增加了脱硫 功能。
CAS
• 向密闭钟罩内吹氩并可添加合成渣料和微调钢液 成分用的合金. • • • 优点:1.控制快速.准确.操作方便 2.收得率高且稳 3.坯质量提高
150t钢包双透气砖底吹氩优化与工业试用
· １ ２ ·
炼 钢
第 ３０ 卷
４５０Ｌ／ｍｉｎ），模 型 混 匀 时 间 最 小 为２５．５ｓ。
摘 要：通过水模型研究了国内某厂１５０ｔ钢包双透气砖底吹氩位置及流量对钢液混 匀 时 间 的 影 响 ，利 用优质真空泵油模拟钢包顶渣，对不同吹气位置及吹气流量下钢液裸露面积进行了 比 较。 结 果 表 明，双 孔夹角１８０°、吹气孔位于各自半径０．６Ｒ圆周上（吹气孔１１和１５）时混匀时间短 且 钢 液 裸 露 面 积 小，同 时 对包壁冲刷更小。钢包改造后工业试用表明，通过优 化 钢 包 透 气 砖 位 置 及 钙 处 理 后 钢 液 软 吹 氩 流 量 及 时间，钢液钙处理增氧质量分数降低２８×１０－６，降 幅 达７８ ％；钢 液 出 ＬＦ 全 氧 质 量 分 数 降 低 ３４×１０－６， 降幅为４５ ％，全氧含量控制水平明显提高。 关 键 词 ：底 吹 氩 ；透 气 砖 ；水 模 型 ；全 氧 ；软 吹 氩 中 图 分 类 号 ：ＴＦ７６９ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１００２－１０４３（２０１４）０６－００１０－０４
图 １ 钢 包 底 部 吹 气 孔 布 置 图 Ｆｉｇ．１ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｄｌｅ ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ａｉｒ ｈｏｌｅ
利用水模型研究了不同钢包底吹氩位置在不 同 吹 氩 流 量 下 对 钢 液 混 匀 时 间 及 渣／钢 卷 混 的 影 响。应用相似原 理 建 立 了 １∶４的 模 型，保 证 几 何 相 似 及 动 力 学 相 似 ，具 体 尺 寸 如 表 １ 所 示 。
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１ 水 模 试 验 原 理 及 方 法
图１为水模型试验的钢包底部吹气孔布置， 吹气孔 位 置 编 号 １，５，９，１３ 距 圆 心 距 离 为０．２Ｒ， 编号 ２，６，１０，１４ 距 圆 心 距 离 为０．４Ｒ，编 号 ３，７， １１，１５距圆心距离为０．６Ｒ，编 号 ４，８，１２，１６ 距 圆 心距离为０．８Ｒ。 该 厂 原 底 吹 氩 位 置 为 距 离 钢 包 中 心０．２Ｒ处 （图 １ 中 吹 气 孔 ５ 和 ９）。 由 于 原 位 置 距离包壁较远，氩 气 泡 对 包 壁 附 近 钢 液 中 夹 杂 物 去除效果较差。为了充分利用氩气泡对夹杂物去 除 的 作 用 ，进 行 了 水 模 型 研 究 ，以 找 到 最 佳 透 气 砖 位置布置。
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钢包钢包底吹氩实验方案
1吹氩精炼的影响因素
氩气的精炼效果与吹氩量、吹氩压力、吹氩时间等因素有关。
1.1吹氩量
搅拌气体进入熔池时，首先在喷嘴上形成气泡。
在气流动能的推动下到液相中，分散成无数的小气泡而上浮，同时在高温钢水中气体被加热而膨胀，从而产生了强烈的搅拌作用。
随着吹气量的增加，搅拌强度增大，而吹气量的增加是有一个I临界值的，如果吹气量超过某一临界值，吹入的气体从钢包底部向上部形成所谓的贯穿流，容易引起钢水发生喷溅，造成钢液表面覆盖的渣卷入钢液内部。
造成对钢液的污染。
另外当吹氩量偏低时，就限制了氩气的精炼作用，从而使氨气的脱氧、去气和保护钢水的作用都得不到充分发挥。
吹入气量是与吹气压力、吹气喷嘴结构等因素有关，可由试验决定。
在生产中通常根据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为原则来确定吹气量和压力。
1.2氩气压力
氩气的压力大，搅动力也大，气泡上升速度快，但压力过大时，氩气流涉及范围越来越少，氩气泡与钢液的接触面减小，而且如压力过大时，气体会迅速地冲出钢液，要冲破钢液上覆盖的渣层，使钢液受到大气的氧化，对精炼效果反而不利。
为此要求吹入的氩气压力不要太大，一般以能克服钢液的静压力，刚好能在透气砖表面上形成气泡为合适。
如钢液深，刚所需的氢气压力大，反之，所需氩气压力小。
理想状态是使氩气流遍布全钢包，增加接触面积和延长氩气流上升的流程和时间。
1.3吹氩时间
目前，普遍认为吹氩时问不宣太长，否则钢液温度下降太多，且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物出现率增加，但吹氩时间不足，气体及非金属夹杂物不能很好地去除，吹氩效果不明显。
所以必须根据现场实际生产情况，以及要达到的精炼效果，从而确定合适的吹氩时间。
2实验原理
物理模拟的理论基础是相似原理。
应用相似原理建立模型和进行实验时，必须保证两系统几何相似、物理相似。
对于钢包底吹氩系统来说，引起体系内流动的动力主要是气泡浮力而不是湍流的粘性力，因此保证模型与原型的修正弗鲁德准数相等，
就能基本上保证它们的动力相似，根据这一原则，选用修正的Fr’,就可以确定模型中吹气量的范围。
钢包底吹氩精炼的物理模拟采用水模型实验，用水模拟钢液，空气模拟氩气。
3实验参数的确定
3.1 钢包底吹氩工艺参数
钢包主要工艺参数为：
钢包容量/T
钢包底部内径/mm
钢包顶部内径/mm
钢包高度/mm
钢包内钢液面高度/mm
3.2水模型的建立
模型的几何尺寸，严格按照( )的模型与原形比例制作。
钢包采用有机玻璃制作，用空气来代替氩气。
底部喷嘴用小的气室来代替，空气由空压机通过橡
胶管吹入气室。
气体在气室混合均匀后由喷嘴吹入。
钢包原型与水模型物理参数如下表
表2原型与模型的主要物理参数
参数钢包实际参数水模模型参数
高度/mm
底部直径/mm
顶部直径/mm
钢液面高度/mm
气体流量/ m ³／h
液体密度/ kg／m³
3.3喷吹流量的计算
试验中用水来代替钢液，用空气来代替氩气。
由(2--1)、(2--2)可得：
式中：
λ一模型与原型的比例( )
ρAr一氩气密度，常温下为1.55 kg／m³
ρ空一空气密度，常温下为1.25kg／m³
ρ水一水的密度，常温下为1.00×l03 kg／m³
ρ钢—钢液密度，1660℃时为7.00×103 kg／m³
代入(2-3)可求得：Qm=
模型中吹气量为实际中的倍。
4实验方案设计
4.1工艺参数的影响
（1）喷吹气体流量的影响
钢包内的流动主要是由底部透气元传喷吹的氩气，在钢液中形成氩气泡，气泡上浮而引起钢液的搅动，然后气泡从钢液面逸出。
随着吹气量增大，搅拌越强烈。
气
泡在上浮过程中带动夹杂的上浮，搅拌越强上浮越充分，但当吹气量过大，渣层可能以液滴形式被卷入钢液而形成夹渣。
所以必须优化调整台理的工艺参数。
（2）底吹氩透气元件的布置
研究表蹲，对于100t以上大钢包，多采用单喷嘴喷吹和两喷嘴喷吹的模式。
两喷嘴喷吹，喷嘴夹角多为90。
或180。
喷嘴距离中心半径r与钢包底面半径R之比r／R多为0.4-0.7不等。
研究表明，喷嘴靠近包壁，搅拌效果较好，但太靠近钢包壁，包村因冲刷所受的侵蚀则越严重。
透气砖应在0.4R至0.7R范围内安装。
4.2实验评价指标
通过优化吹气量以及喷嘴的布置，达到提高钢包搅拌能的功效。
但试验中，直接测量搅拌能较为困难。
依照参考文献，取混匀时间与比搅拌功率的关系：
因此，可用混匀时间来简洁判定钢液的搅拌能力，混匀时间越短，对钢液搅拌能力越强。
4.3实验方案
在钢包底部沿直径方向选择了两个不同位置安装喷孔，喷孔到底部中心间距分别为1/2R、2/3R。
实验中采用了五中种方式进行吹气搅拌，分别为单孔喷吹、等半径双孔喷吹夹角为90°、等半径双孔喷吹夹角为180°、不等半径双孔喷吹夹角为90°和不等半径双孔喷吹夹角为180°。
改变送入气量的大小，测出混匀时间，挑选最佳的喷嘴布置方式及气量。
气量编号 1 2 3 4 5 6
Q’（m³/h）
Q （m³/h）单双
注：Q’--生产实际底吹气体流量，Q一实验底吹气体流量，Q=O.0139Q’
喷嘴布置方案：
(1)单喷嘴模式
采用一个喷嘴底吹气搅拌，喷嘴中心离钢包底部中心的距离分别为1/2R、2/3R。
两种不同的方式(简称1/2R和2/3R)均采取l～6个气量进行喷吹,测出混匀时间。
(2)等半径双孔喷嘴模式(夹角90°)
采用双喷嘴底吹气搅拌，两喷嘴与包底中心连线互相垂直。
喷嘴中心离钢包底部中心的距离分别为1/2R和2/3R。
2种不同的方式(简称等径1/2R90°、等径2/3R90°)均采取l～6个气量进行喷吹，测出混匀时间。
(3)等半径双孔喷嘴模式(夹角180°)
采用双喷嘴底吹气搅拌，两喷嘴在同一条直径上。
喷嘴中心离钢包底部中心的距离分别为1/2R和2/3R。
2种不同的方式(简称等径1/2R180°、等径2/3R180°)均采取l～6个气量进行喷吹，测出混匀时间。
(4)不等径双孔喷嘴模式(夹角90°)
采用双喷嘴底吹气搅拌，两喷嘴与包底中心连线互相垂直。
这一种方式的两个喷嘴中心离钢包底部中心的距离分别为1/2R和2/3R，(简称不等径90°)均采取l～6个气量进行喷吹，测出混匀时间。
(5)不等径双孔喷嘴模式(夹角180°)
采用双喷嘴底吹气搅拌，两喷嘴在同一条直径上。
这一种方式的两个喷嘴中心离钢包底部中心的距离分别为1/2R和2/3R(简称不等径180°)，均采取l～6个气量进行喷吹，测出混匀时间。
数据记录表格如下：
不等径180°
5实验装置及相关设备
（1）实验装置
实验装置示意图如图2-6。
图2-6实验装置示意图
(2)附属仪器
空压机、气体流量计、数码摄像仪、电导率仪、记录仪等。
6实验方法
6.1混匀时间的测定
测量混匀时间分布，通常采用“刺激一响应”技术。
其方法是：在钢包中钢液活跃处输入一个刺激信号，信号一般使用示踪剂来实现，然后在钢包滞留处测量该输入信号的输出，即所谓响应，从响应曲线可得到混匀时间。
要求钢包底吹氩精炼过程混匀时间越短越好。
实验中，将模型中注入水，达到要求的液面高度。
打开风机，将空气抽入空压机，达到一定压强后，通过调整流量计来控制欧气量。
预先欧3分钟后，待模型中流动稳定，将定量的NaCl溶液通过漏斗进入液面以下，缓慢注入喷吹中心附近(单喷吹)或两个喷嘴连线中心点正上方(双喷吹)，将电极插入喷嘴远端的底部滞留区。
用电导率仪测量模型中水的电导率变化。
混匀时间最终根据电导率的波动不超过稳定值的5%确定。
并用函数记录仪记录变化曲线，然后计算混匀时间。
每组实验测量三次，取三次时间平均值，将记录下来的数据绘制成曲线，进行数据分析比较，找出最佳的供气位置。
NaCl溶液
图2．7测量方法
7 实验数据分析
对所测量的数据进行绘制曲线，进行比对分析，对单孔钢包底吹氩与双孔底吹氩进行细致分析，探寻最优的吹氩方式，并且确定钢包底部开孔的合理位置。
除此之外，分析供气量对钢包底吹氩钢包内流长，混匀时间，温度场的影响，并得出结论。
参考文献：
[1] 任三兵，陈义胜.大型钢包双孔吹氩最佳位置的探讨[J].包头钢铁学院学报，2003 22（3）：193-197.
[2] 李有奇，于华财.钢包底吹氩性能优化水模型试验[J].钢铁钒钛，2010 31（1）:24-29
[3]幸伟.钢包底吹氩工艺开发[J].武汉科技大学,2005。