120 t钢包底吹氩工艺水模型研究

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120t钢包底吹氩参数数理模拟研究及工艺优化

本研究通过数值模拟研究钢包底吹氩过程钢液的流动状况，把钢液视为连续相、气泡视为分散相，利用离散相模型计算钢包底吹氩过程。
１．１基本假设
由于熔池内部存在复杂的运动过程，模型建立时基于以下假设［２］：
（１）流体为不可压缩黏性流体，初始状态下熔
池内充满液相；
（２）气泡浮力是驱动钢液循环流动的动力；
ＡＢＳＴＲＡＣＴＢｙｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌａｎｄｗａｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄａｃｔｉｖｅｚｏｎｅｒａｔｉｏｏｆａ１２０ｔｌａｄｌｅｉｎＬＦｒｅｆｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｐｏｒｏｕｓｐｌｕｇａｎｄａｒｇｏｎｆｌｏｗｒａｔｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅａｃｔｉｖｅｚｏｎｅｉｎｌａｄｌｅｉｎ⁃ ｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｍｉｘｉｎｇｔｉｍｅｒｅｄｕｃｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆａｒｇｏｎｆｌｏｗｒａｔｅ，ｔｈｅ１２０ ° ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｐｏｒｏｕｓｐｌｕｇｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｏｔｈｅｒｓｗｈｅｎｔｈｅａｒｇｏｎｆｌｏｗｒａｔｅｉｓｓｍａｌｌ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｓｉｔｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｐｅｒｍｅａｂｌｅｂｒｉｃｋｆｏｒｅｘｉｔｉｎｇｌａｄｌｅｉｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｏｌｔｅｎｏｆｓｌａｇａｎｄａｌｌｏｙｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄａｎｄｔｈｅｒｅｆｉｎｉｎｇｔｉｍｅｉｓｒｅｄｕｃｅｄ，ｉｔｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｏｒｔｈｅｒｅｄｕｃｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｗａｓｔｅｂｙｌｉｃｋｉｎｇ．ＫＥＹＷＯＲＤＳＬＦｒｅｆｉｎｉｎｇａｒｇｏｎｂｌｏｗｉｎｇｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｅｒｍｅａｂｌｅｂｒｉｃｋ

钢包钢包底吹氩实验方案

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。

钢包底吹氩模拟研究进展

钢包底吹氩模拟研究进展摘要本文介绍了，钢包底吹氩的原理、钢包底吹氩存在的问题及影响因素以及提高低吹成功率的改进措施。

并且简略介绍了两种水模方法：⑴.钢包底吹氩水模实验研究，其结论为：示踪剂偏向中心位置加入，混匀时间较短；对于同样的底部送气量，两块透气砖对称分布在同一直径上时，混匀时间较短；混匀时间随气体流量的增大而减少；⑵.钢包底吹氩性能优化水模型实验。

关键词钢包底吹氩水模混匀时间Progress of Simulation Studies of Argon Blowing from Bottom of LadleAbstract This paper introduces the principle of Argon Blowing from Bottom of Ladle,the existing questions of Argon Blowing from Bottom of Ladle and factors of influences.It also contains the improved measures to increase the success rates.And it introduces two kinds of water mould briefly: ⑴.The research of the experimental water mould,the conclusion is that tracer is turned to the center position.The time of blending is much shorter.To the same as the number of gases of blowing from bottom.The tworent bricks are distributed into the same diameter symmetrically.The time of blending is much shorter; With the number of blowing gases increasing,the time of blending id reducing.⑵.The experimented water mould of performance optimization of argon blowing from bottom of ladle.Key words ladle,argon blowing from bottom,water mould,time of blending钢包吹氩是目前国内外采用最广泛的一种炉外精炼方法，目前我国的转炉配连铸的车间，一般都配有钢包吹氩设施。

100t钢包吹氩水模型实验研究

为９０。，在流量达到２００１Ｍｈ时出现拐点，混匀时间为
５ｔ
毒
瓣
曲删
图７吹氩孔成１３５。、吹氩流量为１３０ｌＪｈ时的ＲＴＤ曲线
Ｓ，２００Ｌ／ｈ以后虽然混匀时间有所增加，但变化范围不大。角度为１３５。时，当吹氩流量达到１３０Ｌ／ｈ时，混匀时间为５３ｓ，以后混匀时间基本上是保持不变的。角度为１８０。时，在流量达到１５０～２００１Ｍｈ出现拐点，混匀时问为５３ｓ，随后混匀时间略有增加，与成１８０。
ｌＯＯｔ钢包吹氩水模型实验研究
蒋
静
才仁拉吉甫
李京社
王玉刚
（北京科技大学冶金与生态工程学院）
摘要：在相似原理的基础上，对国内某钢厂ｌＯＯｔ钢包精炼吹氩过程进行了水模拟实验（模型、原型几何比例为１：３．５）。实验发现，原型钢包吹氩位置和吹氩流量不尽合理。通过对以上两个指标的优化，确定合理的吹氩工艺参数为：两个吹氩孔位置在半径的１／２或０．６１８处，夹角呈１３５。，吹氩流量控制在１３０～２００ｌＭｈ，折合实际流量为８０～１３０Ｌ／ｍｉｎ。水模拟实验为原型钢包的工艺改进提供了依据。关键词：钢包水模拟混匀时间
流量为８０～１３０ｌＭｈ时，角度为１８０。时的混匀时间较
吹氩流量／Ｌ・ｈ一
长，而角度为１３５０时混匀时间较短；当吹氩流量大于１３０１Ｍｈ时，除了４５０时随着供气量的增加混匀时间有减小的趋势外，其他各角度均先后出现拐点，在拐点后，随供气量增加混匀时间有增有减，但相对来说，变化不明显。但整体趋势来看，角度为１３５０混匀时间
２研究方法
根据相似性原理Ⅲ，本研究以国内某钢厂钢包为原型建立了１：３．５的钢包水模型，以水代替钢液，氧气代替氩气，实验装置如图１所示。本实验从混匀时
冶金研究（２００８年）

210978713_120t转炉底吹系统与炉龄长寿技术的研究与应用

内得到广泛地推广与应用。如何实现底吹系统与炉龄的同步且件，以实现全炉役顶底复合吹炼。
长寿命地运行，已经成为所有钢铁企业共同追求的目标。转炉顶
综上所述，目前国内大部分钢铁企业均无法同时实现底吹
底复合吹炼技术可有效提高钢水洁净度、降低冶炼工序成本。但长寿命与炉龄同步。
国内钢铁企业很难实现底吹透气元件寿命与炉龄的同步应用。通过研究，凌钢 120t1# 转炉具有底吹透气系统长寿应用技术，即通过对影响透气砖使用寿命的记录进行论证分析，并从底吹尾管透气连接方式、炉役各阶段底吹效果、复通技术着手开展技术优化。将原有尾管的焊接方式优化为直通螺旋连接件，并从全炉役分段式控制底吹压力、动态炉型及复通优化技术等方面着手开展技术改进，最终于 120t1# 转炉第 5 炉役实现底吹透气系统与转炉长寿命同步应用，达到全国先进水平。
第一炼钢厂通过借鉴红外测温原理，利用便携式红外温度测量仪跟踪炉衬的侵蚀变化趋势。同时通过跟踪炉衬外表温度，结合测量得到的炉衬内径，准确计算炉衬砖残余厚度。通过炉壳表面温度的变化，项目组及时掌控炉型的变化趋势，并及时通过炉渣组元及生产钢种计划对炉型进行必要的调整，为透气砖长寿命运行创造条件。
2015 年第一炼钢厂在 120t1# 转炉年修期间，更换原有底吹透气砖管路，并使用传统工艺对底吹管路进行焊接后，将该螺旋卡扣两端分别焊接到管路及尾管端部。此时，技术人员通过使用高压力压缩空气的方式对管路进行长时间吹扫，确保管路内部焊渣全部清理干净，有效避免管路内部杂物残留。待清理结束后，使用直通螺旋连接件进行螺旋连接。
及制度，造成透气砖修复率低。甚至因为处理不当，加剧了个别操作，并设置转炉底吹总管压力上限值为 0.6MPa，这一改进能够
透气砖侵蚀速度，造成炉底透气砖烧穿事故。

本钢120吨顶底复吹转炉底吹工艺研究

但是，无论是底吹法，还是顶吹法都存在着自己各自的不足之处，不能尽善尽美地满足冶金工艺要求。
顶吹法的主要冶金特点在于：（１）由于穿过渣层的氧气射流能量不足以充分地搅拌熔池，造成熔池的钢水
在成分、温度上的很大差异，从而在剧烈脱碳期很容易诱发大规模喷溅。（２）能把金属和炉渣吹成细小的熔滴，从而很容易在熔池上部形成泡沫渣。（３）脱碳反应是在熔池和金属．渣．泡沫渣内进行。
采用Ｏ．４５Ｄ底吹位置为最佳底吹位置，采用Ｏ．４５Ｄ底吹位置的１群转炉主要冶炼指标优于Ｏ．５Ｄ的２掸转炉和Ｏ．６Ｄ的３撑转炉，而且其复吹效果和底枪寿命均优于２撑和３群炉。ｓｉ回收率ｌ群炉分别比２拌炉和３样炉高２．５４％和２．１７％，锰回收率分别提高２．４％和２．３３％，钢中锰含量分别高１．０９×１０４和０．８１×１０‘４，钢中氧含量分别低１４６．２×１０４和１３５×１０～。钢中硫含量分别低１．１×１０。５和１．１６ｘ１０一。钢中磷含量分别低７．３３×１０４和８．１×１０。６，渣中ＦｅＯ含量分别低１．２２％和１．９６％。
ＳｔｅｅｌＬｔｄ．，Ｄ，Ｃ，Ｂ，Ａａｒｅｔｈｅｆｏｕｒｂｏｔｔｏｍｂｌｏｗｉｎｇｍｏｄｅ．
Ｕｓｉｎｇｔｈｉｓｂｏｔｔｏｍｂｌｏｗｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｅｎｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｂｏｔｔｏｍｂｌｏｗｉｎｇｉｓ
３００Ｎｍ３／ｈ，ｍｅａｎｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｉｓ０．２２％／ｍｉｎ，ｗｈｅｎｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｂｏｔｔｏｍ
１．２本课题研究的目的和意义
氧气顶吹转炉从本世纪５０年代问世以来，发展速度十分惊人，６０年代在全世界范围内就已占据钢铁生产的绝对垄断地位。
７０年代后期，由于发明了用碳氢化台物保护的双层套管式底吹氧枪，各种类型氧气底吹炼钢法开始应用于炼钢生产。氧气底吹炼钢法所显现出来的许多优越于顶吹炼钢法之处，促使人们重新认识和评价了底吹转炉“埋入深吹”法在冶金上的合理性。于是使一直居于首位的顶吹转炉炼钢法，开始受到挑战和冲击。

《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》范文

《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展，钢包内固态物质的熔化与混匀技术已成为关键的研究领域。

在钢水生产过程中，底吹气体搅拌技术被广泛用于加速固态物质的熔化并促进混合均匀，以优化冶金流程和产品质量。

本篇研究报告通过水模型的方式，探究底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的过程。

二、实验方法与模型设计本研究采用水模型实验法，通过模拟钢包中固态物质在底吹气体作用下的熔化与混合过程，以期揭示其动态变化规律。

模型设计主要考虑了钢包的结构、底吹气体的流场、固态物质在水中的熔化过程以及混合效果等因素。

模型设计要点如下：1. 钢包模拟：采用透明有机玻璃材料制作钢包模型，便于观察实验过程。

2. 底吹气体系统：设计可调节气流量的底吹气体系统，以模拟不同吹气强度对熔化与混合的影响。

3. 固态物质模拟：使用特定粒径的金属球代替固态物质，以观察其在底吹气体作用下的熔化与混合过程。

4. 数据采集系统：设置数据采集系统，记录实验过程中的流场变化、熔化速率及混合均匀度等数据。

三、实验过程与结果分析实验过程中，通过调整底吹气体的流量和方向，观察固态物质在水中的熔化及混匀过程。

实验结果如下：1. 底吹气体对熔化过程的影响：底吹气体能够有效地促进固态物质的熔化，随着气流量的增加，熔化速率显著提高。

同时，气流方向对熔化过程也有影响，适当调整气流方向可进一步提高熔化效率。

2. 混匀过程分析：底吹气体搅拌作用使金属球在水中发生旋转和翻滚，从而实现了较好的混合效果。

混合均匀度随气流量的增加而提高，但过大的气流量可能导致金属球过度翻滚，反而降低混合效果。

3. 流场变化观察：通过高速摄像机记录实验过程，观察到底吹气体在钢包内形成旋转流场，有助于金属球的旋转和翻滚，从而加速熔化和混匀过程。

四、讨论与结论本研究通过水模型实验，揭示了底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的过程及影响因素。

实验结果表明，底吹气体能够有效地促进固态物质的熔化和混合均匀，但气流强度和方向需适当控制。

南钢精炼钢包吹氩工艺水模实验研究

敏
（南京钢铁股份有限公司，南京２０３：２东北大学材料与冶金学院，沈阳１０１）１０５１８９
摘要：以南钢（南京钢铁股份有限公司）３精炼钢包为原型，在相似原理的基础上，通过水模型实验对０ｔ
钢包不同吹氩位置的合理性进行了研究．结果表明：采用单孔底吹时，最佳位置在距钢包底部中心０５．５Ｒ处．同时通过顶渣实验和喂丝点位置优化实验，确定了合适的吹氲量和合适的喂丝点位置，研究结果为优化吹氩工艺提供了依据．关键词：ＬＦ精炼；底吹氩；力学模型；水均混时间中图分类号：Ｔ６．Ｆ７９２文献标识码：Ａ文章编号：１７ —６０２１）３０６－４６１２（０１０ —１８０６
相等，就可保证动力相似，即
ｎ模原型＝型（）１２２原型和模型参数的对比．
此外，据ｎＰ根＝Ｊ
ｇＨ，
可得
表２和表３分别给出了原型与模型的主要物理参数以及气体流量的对应关系．
／１、
第１０卷第３期
２１０１年９月
材
料
与冶
金
学
报
Ｖｏ．１．３１０Ｎｏ
Ｓｅ．２０１ｐｔｌ
ＪｕｎｌｏｔｒｌｎｔｌｒｙｏｒａｆＭａｅｉｓａｄＭｅａｌｇａｕ
南钢精炼钢包吹氩工艺水模实验研究
胡道峰陈，
Ｓｕｄｙｏｔｏｒｏｌｗｉｅｈｎｌｇｆｌｄｅｆｒｃｎｔｎｂｏｔｍａｇｎｂｏｎｇｔｃｏｏｙｏａｌｕｎａｅｉ

120t顶底复吹转炉底吹系统的数学模拟和工艺优化

ｇｅ３。ｒｄｃｉｎｐａｔｅｓｏｓｔａｆｒｏｔｚｔｎｉｉａａｌｂｅｔｅｒａｅｃｎｕｔｎｏｏｔｍｌｗｎａ．ｉ — ｌ０．Ｐｏｕｔｒｃｉｈｗｈｔｔｐｉａｉｔｓｖｉｌｏｄｃｅｓｏｓｍｐｉｆｔｏｃａｅｍｉｏａｏｂｏｂｏｉｇｇｓｎｃｅｓａｈｓｉｉｇｅｅｇｎｅｒａｅｃｒｏ —ｘｇｎｃｎｅｔａｉｎｐｏｕｔｏ００２５３ｆｍｒｉａ００２６４．ｒａｅｂｔｔｒｎｎｒａｄｄｃｅｓａｂｎｏｙｅｏｃｎｒｔｒｄｃ．０１ｒｏｉｎｌ．０７ｒｙｏｔｏｇＭａｅｉｌＩｔｒａｎｄｅ１０ｔｐａｎｔｍＣｏｉｅＢｌｗｎＣｏｅｔｒＢｏｔｍＢｌｗｉｇｙｔｍ．３一ｉｎｉｎｌｘ２ｔｏｄＢｏｔｏｍｂｎｄｏｎｖｒｅ．ｔｏｏｎＳｓｅｄｍｅｓｏａＭａｈｔ
ｒｉａｖｎｄｓｒｕｉｎｍｏｅｏｅｍｅｂｅｅｅｎｓｗｉｃｅｔｃｐｓｔｎ０５（ａｉｓｏｏｖｒｒｂｔ）ａｎａｇｅｉｎｌｅｅｉｉｔｄｆｐｒａｌｌｍｅｔｔｅｃｎｒｏｉｏ．６Ｒｒｄｕｆｎｅｅａｈｔｎｌｇｔｂｏ８ｈｉｉｃｔａ
摘
要
根据１０ｔ２转炉建立三维数学模型，并进行Ｅｌ两相流计算，出底吹透气元件合理的偏心位置，ｕｅｒ找由

《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》范文

《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展，钢包内固态物质的熔化与混匀过程成为了提升冶炼效率与产品质量的关键环节。

底吹气体搅拌技术因其能够有效地促进熔融过程和混合均匀性，被广泛应用于冶金工业中。

本文将通过水模型实验，对底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀过程进行研究，以期为实际生产提供理论依据和指导。

二、实验材料与方法1. 实验材料实验中所需材料主要包括透明玻璃钢包模型、模拟固态物质的粒子、底吹气体装置、数据采集系统等。

其中，透明模型便于观察实验过程并记录相关数据。

2. 实验方法实验采用水模型法，通过模拟实际冶炼过程中的气体搅拌和固态物质熔化过程，观察并记录相关数据。

具体步骤如下：（1）准备实验装置和模型；（2）将模拟固态物质的粒子放入钢包模型中；（3）启动底吹气体装置，调整气体流量和搅拌速度；（4）观察并记录固态物质熔化及混匀过程；（5）分析数据，得出结论。

三、实验过程与结果分析1. 实验过程观察在底吹气体的作用下，钢包中的水（模拟熔融物质）开始产生强烈的涡流。

随着气体流量的增加，涡流逐渐增强，固态物质粒子在涡流的带动下逐渐熔化，并与其他粒子混合均匀。

2. 熔化及混匀过程分析通过观察和记录数据，发现底吹气体的流量和搅拌速度对固态物质的熔化和混匀过程具有显著影响。

适当的气体流量和搅拌速度能够有效地促进固态物质的熔化和混匀，提高冶炼效率。

当气体流量过大或搅拌速度过快时，会导致钢包内水流紊乱，反而不利于固态物质的熔化和混匀。

因此，在实际生产中，需要合理调整底吹气体的流量和搅拌速度，以达到最佳的冶炼效果。

四、水模型实验结果与讨论通过对水模型实验数据的分析，我们得出以下结论：1. 底吹气体搅拌能够有效促进钢包中固态物质的熔化和混匀过程；2. 适当的气体流量和搅拌速度能够提高冶炼效率，过大的气体流量和过快的搅拌速度反而会降低冶炼效果；3. 通过水模型实验，可以直观地观察到底吹气体搅拌过程中钢包内流体的运动规律，为实际生产提供理论依据和指导；4. 本研究为进一步优化冶炼工艺、提高产品质量和降低能耗提供了有益的参考。

钢包吹氩工艺的优化与完善

钢包吹氩工艺的优化与完善
时东生
【期刊名称】《天津冶金》
【年(卷),期】2000()S1
【摘要】介绍钢包底吹氩工艺,并对钢包吹氩工艺过程中的几个关键工艺参数加以分析论述。

从而确定优化工艺参数,以适应市场的需求,提高产品的内在质量。

【总页数】5页(P8-12)
【作者】时东生
【作者单位】天津天钢集团有限公司第一炼钢厂
【正文语种】中文
【中图分类】TF703
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3.120 t钢包双孔底吹氩精炼工艺优化 [J], 叶玉奎;王向红;张超杰;张立强;阿里·纳卡什;张炜;赵傲南
4.100t钢包吹氩工艺优化数值模拟研究 [J], 张维维;李忠武;廖相巍;尚德礼
5.120 t钢包底吹氩参数数理模拟研究及工艺优化 [J], 靖振权;颜慧成;丁剑;巩彦坤;史进强
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钢包吹氩时钢液循环流动过程数学模型研究

钢包吹氩时钢液循环流动过程数学模型研究钢包吹氩是钢液净化的一种常用方法，本研究旨在建立钢包吹氩过程中钢液循环流动的数学模型。

钢包吹氩时，氩气从钢包底部喷出，对钢液进行搅拌和冷却。

钢液经过搅拌后，会形成旋涡和漩涡，对整个钢包中的钢液产生强烈的涡动。

该涡动会带动钢液整体产生循环流动，从而实现钢液的混匀和净化。

本研究通过对钢包吹氩过程中钢液循环流动的分析，建立了一种基于流体力学理论的数学模型。

该模型考虑了钢液的物理性质、流体力学基本方程、流量方程和动量方程等因素，能够较为准确地描述钢液的循环流动。

通过该数学模型的分析，我们发现钢液的循环流动受到很多因素的影响，如氩气喷射速度、钢液密度、钢液表面张力等。

同时，我们可以通过调节氩气喷射速度、改变钢包设计等手段，来优化钢液的循环流动效果，从而提高钢液的混匀度和净化效率。

综上所述，本研究的数学模型对于理解和优化钢包吹氩过程中钢液的循环流动起到了重要的作用，有望为钢铁制造工业的发展提供一定的参考价值。

铁水包顶吹工艺水模实验研究

铁水包顶吹工艺水模实验研究铁水包顶吹工艺是一种通过在废钢原料表面吹入高压氧气，以此提高铁水中温度和脱除无用杂质的冶金技术，已被广泛应用于钢铁工业中。

水模实验是模拟炼钢过程中铁水流动状态和流动过程的实验方法。

实验目的本实验的主要目的是探究铁水包顶吹工艺过程中对水模流动状态和流动过程的影响，进一步研究铁水包顶吹工艺的有效性和可行性。

实验设计1.实验样品的制备我们使用了空心模具制作出了30组样品，每一组样品由一根铁水流道和两个出气口组成。

2.实验流程我们将铁水倒入样品中，并在样品中设置好加热片和温度计。

观察铁水在加热片中的温度变化和流动状况。

接下来，我们开始实验的吹氧环节，吹入高压氧气，记录各组的温度变化和铁水的流动状况。

实验结果我们对实验过程中的数据进行了统计和分析，得出以下结论： 1.在加热片中，铁水的温度变化较为明显，吹氧后温度呈现稳步上升趋势； 2.在吹氧环节中，铁水流动速度加快，流动状况变得更为稳定； 3.在吹氧结束后，铁水的温度变化会略有波动，但总体趋势仍呈稳步上升。

实验结论综合实验结果和数据分析，我们认为铁水包顶吹工艺对水模流动状态和流动过程都具有一定的影响，有利于提高铁水的温度和脱除无用杂质，进一步提高钢铁冶炼效率和质量。

实验总结本次实验通过对铁水包顶吹工艺水模的实验研究，探究了其对铁水流动状态和流动过程的影响，得出了一定结论。

但由于样本量较小、实验时间较短等因素，仍需要进一步进行深入研究和验证。

实验过程中我们也发现了一些问题，比如加热片温度控制不稳定等，这些问题需要在后续实验中得到改善。

但总体来说，本次实验为我们深入探究铁水包顶吹工艺的有效性和可行性提供了较为有价值的数据和参考意见。

钢包钢包底吹氩实验设计方案

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，造成钢液表面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、吹气喷嘴结构等因素有关，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。

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围。

《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》范文

《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展，钢包中固态物质的熔化与混匀过程成为了提高冶炼效率和质量的关键环节。

底吹气体搅拌技术作为一种有效的冶金过程控制手段，在钢包中固态物质动态熔化及混匀过程中发挥着重要作用。

为了更好地理解和优化这一过程，本文通过水模型实验对底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀过程进行了深入研究。

二、实验方法与模型建立1. 实验设备与材料本实验采用水模型，通过模拟钢包中固态物质熔化及混匀的过程，观察和分析底吹气体搅拌的效果。

实验设备包括钢包模拟装置、气体供应系统、数据采集与处理系统等。

实验材料主要为水，用于模拟钢包中的固态物质和熔融物质。

2. 模型建立根据实际冶炼过程，建立了钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型。

模型中，通过改变底吹气体的流量、吹气位置和钢包内物质的分布等参数，观察水体的流动、混合和熔化情况，从而分析底吹气体搅拌的效果。

三、实验结果与分析1. 底吹气体搅拌对熔化过程的影响实验结果表明，底吹气体搅拌能够有效地促进钢包中固态物质的熔化。

在底吹气体的作用下，水体产生强烈的湍流，使固态物质与熔融物质充分混合，加速了熔化过程。

同时，适当调整底吹气体的流量和吹气位置，可以进一步优化熔化过程，提高熔化效率。

2. 底吹气体搅拌对混匀过程的影响底吹气体搅拌不仅能够加速熔化过程，还能够有效地促进钢包内物质的混匀。

实验发现，在底吹气体的作用下，水体中的不同成分在短时间内实现了充分混合。

这有利于提高冶炼产品的质量和均匀性。

3. 参数优化通过调整底吹气体的流量、吹气位置和钢包内物质的分布等参数，可以进一步优化钢包中固态物质动态熔化及混匀的过程。

实验发现，在一定的参数范围内，适当增加底吹气体的流量和改变吹气位置，可以显著提高熔化效率和混匀效果。

然而，过大的气体流量和不当的吹气位置可能导致钢包内物质的过度扰动和能量消耗增加，因此需要在实际操作中根据具体情况进行优化。

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¨。５Ｊ，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。
ｂｌｏｗｉｎｇａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｍｏｄｌｅ
方案ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ａ—ｌａ一２ａ一３ａ一４８—５ｂ—ｌｂ一２
吹气孔气孔夹角／（。）
ｌ＋２ｌ＋３ｌ＋４１＋５ｌ＋６７＋８７＋９
３０６０９０１２０１５０３０６０
方案ｂ一３ｂ一４ｂ一５ｃ—Ｉｃ一２ｃ一３
ＳｔｕｄｙｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＬＦＡｒｇｏｎＢｌｏｗｉｎｇａｔＬａｄｌｅＢｏｔｔｏｍｂｙＨｙｄｒａｕｌｉｃＭｏｄｅｌ
ＬｉＹｏｕｑｉ１”，ＹｕＨｕａｃａｉ３，ＫｏｕＺｈｉｑｉ２，ＺｈａｏＪｉｚｅｎ９２，ＨｕａＹｕａｎｃａｉ２（１．ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙＢｒｅｅｄｉｎｇＢａｓｅｏｆＲｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓａｎｄＣｅｒａｍｉｃｓ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００８１。Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＬｕｏｙａｎｇＬｉ’ｅｒＧｒｏｕｐＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０２３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉ－ｎａ；３．ＢｅｎｘｉＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｎｘｉ１１７０００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

120吨顶底复吹转炉水力学模型优化研究

120吨顶底复吹转炉水力学模型优化研究顶底复吹转炉炼钢法是目前世界上最常用的炼钢方法,在底吹和顶吹转炉炼钢法基础上,综合两者的优点,克服了两者的缺点而发展起来的炼钢方法。

本实验研究根据相似原理,在1:7的转炉模型上进行水力学模型实验,研究了顶吹气体流量、底吹气体流量、氧枪高度和底吹布置方式对熔池内液体混匀时间和冲击深度的影响,得出以下结论:(1)在本实验参数操作范围内,顶吹气体流量对熔池内液体的混匀时间影响最大,其次是底吹气体流量、底吹布置方式和氧枪高度。

(2)在其它参数一定时,顶吹气体流量越大,对应熔池内液体的混匀时间相对越短,搅拌效果越好。

底吹气体流量和氧枪高度对混匀时间的影响存在临界值,当底吹气体流量和氧枪高度选取适中时,熔池内液体的混匀时间最短。

底吹元件布置采用6孔非对称布置时,熔池内液体的混匀时间最短,熔池内液体的搅拌效果最好。

(3)本次实验混匀时间的优化顶吹气体流量为98.2 Nm3/h(原型值为32000Nm3/h),底吹气体流量为2.12 Nm3/h(原型值为710 Nm3/h),底吹布置方式为6孔非对称结构,氧枪高度为243 mm(原型值为1700 mm),优化实验结果显示当吹炼参数选取以上参数时,熔池内液体的混匀时间为22s,搅拌效果最佳。

(4)顶吹气体流量和氧枪高度对熔池内液体冲击深度的影响最为明显,而底吹布置方式和底吹流量对冲击深度的影响不大,当顶吹气体流量过大时,氧枪高度选取不宜过低。

120 t精炼炉钢包底吹氩系统改造

统组成。
天津冶金集团轧三友发钢铁有限公司炼钢一
期工程于２０１２年１２月建成，并一次热负荷试车成
功。主体设备是２座１２０ｔ转炉、２座１２０ｔＬＦ精炼炉和２台六机六流方圆坯连铸机。其主要工艺流程
钢水纯净度、均匀成分和温度。其中钢包底吹氩气
是完成以上功能的必要手段，如果底吹系统发生故障，将造成精炼炉无法生产。
‘ ｏ２底吹氩系统的工作原理及设备概述
汽包、流量计、控制阀台、中间管路、车体软管及快
速接头等部件组成。在实际生产过程中，经常会出现钢包到精炼位接通吹氩管后氩气无法从底吹氩机构流出，造成精炼无法冶炼，不得不对钢水进行
折包处理造成精炼工序中断，不仅影响生产节奏，
Ｊ／ＡＨｕａｒｔ — ｍｅｉ
（ＺｈａｓａｎｙｏｕｆａＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，ＴｉａｎｊｉｎＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＧｒｏｕｐ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０１６０６，Ｃｈｉｎａ）
１引言
杂物的上浮去除；上浮的氩气泡能够吸收钢中的气体，促进氢和氮的排出，由此可见底吹氩在精炼过程中的重要性。本厂采用全程吹氩精炼技术。钢包底吹氩系统设备主要由钢包本体底吹氩系统、转炉受钢位底吹氩系统和精炼位的底吹氩系

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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
ｎａｅｏｌｄｅｗｌ．ｔｅｍｉｉｇｅｆｃｅｔｒｂｔｈａｌｌｅｏｉｎｉｍｏｅｓｒｕ．Ｗｉａｏｉｏｏｄｔｏｈｅｒｒｔａｌａ１ｈｘｎｆｔｉｂｔｕｅｌｄｅＷａｌｒｓｏＳｅｓｅｔｒｅｉｓｏｔｓｍｅｐｓｉｎｃｎｉｎｔｅｈｔｉｍｉｉｇｅｆｃｂｓｇｄｕｌａｅｅｂｅｂｃｓｓｈｍｅｉｂｔｒｔａａｙｕｉｇｓｎｌａｅｍｅｂｅｂｃｃｅｘｎｆｅｔｙｕｉｏｂｅｇｓｐｒａｌｒｋｃｅｓｅｔｎｔｔｓｉｇｅｇｓｐｒａｌｒｋｓｈｍｅｎｍｉｅｈｈｂｎｉ
ｂｔｍ一６Ｒ（ａｉｓｎｎｌ１０．ｏｔｏ０．０ｒｄｕ）ａｄａｇｅ２。
ＭａｅｉｌＩｔｒａｎｄｅｘＬａｌｄｅ．ＢｏｔｍｇｎＢｌｗｉｇ，Ｓｉｒｎｆｃｓ，ＷａｅｏｅｔｏＡｒｏｏｎｔｒｉｇＥｆｅｔｔｒＭｄｌ
第３第４期３卷
・
特殊钢
ＳＰＥＣＩＡＬＳＴＥＥＬ
６・２１０２年８月
Ｖ０．３．．１３Ｎｏ４Ａｕｕｓ２２ｇｔ０１
１０ｔ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
ＡｔｄｎＷａｅｏｅｏ２ｄｅＢｏｔｍｇｎＳｕｙｏｔｒＭｄｌｆｒ１０ｔＬａｏｎｏｅｓ
ＺｏｉｈｕＬ．Ｄａｅ，ＣａｈｎｈｉＷｉｐＣｅｇｕ，ＪａｇＸｉｎａｄＨｅＸｉｉｎｗｕｎ（ｃｏｌｆｔｌｒｎｅｏｒｅ，ｎｕＵｉｅｉｆｅｈｏｏｙＭａｎｈｎ２３０）ＳｈｏｏａｕｇａｄＲｓｕｃｓＡｈｉｎｖｒｔｏＴｃｎｌｇ， ’ ｓａ４０２Ｍｅｌｙｓｙａ
ｍｕｇｓｂｏｉｇｓｈｍｅｉｈｓｔｓｉｂｔｍｏｂｅｇｓｍｏｅｗｔｅｅｂｅｂｃｔｔｅｄｓａｃｒｍｅｔｒｏａｌｍａｌｗｎｃｅｎｔｉｅｔＳｏｔｄｕｌａｄｉｐｒａｌｒｋａｈｉｎｅｆｏｈｍｉｔｏｃｎｅｆｌｄｅ
ａｄｔｅｓｈｍｅｏｏｂｅｇｓｐｒａｌｒｋｉｔａｇｒａｇｒ（０）ｉｂｔｒｔａｈｔｗｔｍａｌａｇｒｈｐｉｎｈｃｅｆｄｕｌａｅｍｅｂｅｂｃＳｗｉｌｒｅｎｅ ≥９。ｓｅｔｈｎｔａｉｓｌｎｅ．Ｔｅｏｔｉｈｅｈ —
（徽工业大学冶金与资源学院，鞍山２３０）安马４０２
摘
要
研究了钢厂即将投产的１０ｔ２钢包底部最佳透气砖位置，在实验室以１３：建立钢包水模型进行模拟试
验，出最佳透气砖位置及吹气方式。实验表明，得越靠近包壁的透气砖，其混匀效果越好，对包壁的冲刷也越严但重。在相同喷吹位置的情况下，双透气砖方案比单透气砖方案混匀效果好，且大角度（９。的双透气砖方案￣ｓ／＞０）ｇｌ，角度双透气砖方案好。本实验的最佳吹气方案为离包底中心０６Ｒ（．０半径），处夹角为１０的双孑底吹气方式。２。Ｌ关键词钢包底吹氩搅拌效果水模型
ＡｂｓｒｔＴｈｐｉｔａｃｅｏｔｍｕｍａｅｍｅｂｌｒｃｏｉｉｎｉｔｍｆ１０ｔｌｄｅｂｅｎｇａｏｏｐｒｄｕｔｏｔｓｅｌＷＯｋｓｇｓｐｒａｅｂｉｋｐｓｔｏｎｂｏｔｏ２ａｌｉｂｕｔｔｏｃｉｎａｔｅｒｏｈｓｂｅｔｉｄ．Ｔｈｓａｌｓｅｄｇｏｅｒｃｓｍｉａｉａｉ：ｔｒｍｏｌｆｒｔｅｌｄｅｉｉｌｔｄａｄｔｓｅｎｌｂｒ — ａｅｎｓｕｄｅｅｅｔｂｉｈｅｍｔｉｉｌｒｔｒｔｏｌ３ｗａｅｄｅｏｈａｌｓｓｍｕａｅｎｅｔｄｉａｏａｙｔｒｏｇｔｔｅｏｔｍｕｐｅｍｅｂｅｂｒｃｏｉｉｎａｄｇｌｗｉｄｏｙｔｅｈｐｉｍｒａｌｉｋｐｓｔｏｎａｓｂｏｎｇｍｏｅ．Ｔｅｔｒｓｔｈｗｈｔｔａｅｍｅｂｅｂｃｓｓｅｕｌｓｏｔａｈｅｇｓｐｒａｌｒｋｉｓｉ