优化钢包吹氩系统的生产实践及研究_李江
120t钢包底吹氩参数数理模拟研究及工艺优化
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；
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｂｙ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ａｃｔｉｖｅ ｚｏｎｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ａ １２０ ｔ ｌａｄｌｅ ｉｎ ＬＦ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｒｏｕｓ ｐｌｕｇ ａｎｄ ａｒｇｏｎ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｚｏｎｅ ｉｎ ｌａｄｌｅ ｉｎ⁃ ｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ｒｅｄｕｃｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ａｒｇｏｎ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ， ｔｈｅ １２０ ° ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｒｏｕｓ ｐｌｕｇ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒｓ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｒｇｏｎ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ｉｓ ｓｍａｌｌ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ ｆｏｒ ｅｘｉｔｉｎｇ ｌａｄｌｅ ｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｌｔｅｎ ｏｆ ｓｌａｇ ａｎｄ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ， ｉｔ ｉｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｗａｓｔｅ ｂｙ ｌｉｃｋｉｎｇ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ ＬＦ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｒｇｏｎ ｂｌｏｗｉｎｇ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ
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。
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
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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
钢包软吹氩对钢中夹杂物去除效果的研究
第45卷 第9期 2010年9月钢铁Iron and SteelVol.45,No.9September 2010钢包软吹氩对钢中夹杂物去除效果的研究王文军1, 刘金刚1, 李战军1, 郝 宁1, 朱志远2, 孙硕猛2(1.首钢技术研究院,北京100043; 2.秦皇岛首秦金属材料有限公司,河北秦皇岛066326)摘 要:针对首秦公司炼钢厂100t 钢包进行了钢包底部软吹氩工艺对钢液中夹杂物去除效果的研究。
结果表明,在软吹氩前钢中平均总氧质量分数为16@10-6,钢液中夹杂物尺寸基本在20L m 以下的条件下,80~110L/min 的软吹氩气流量、15min 以上的软吹氩气时间可以有效地去除钢液中的非金属夹杂物,钢中夹杂物洁净度指数可保持在0.97以上,而软吹氩气流量大于120L/min 或小于60L/min 时夹杂物洁净度指数都比较低,表明钢液中夹杂物没有得到有效去除。
关键词:非金属夹杂物;软吹;洁净度;软吹流量中图分类号:TF 769 文献标志码:A 文章编号:04492749X(2010)0920028204Study on Inclusions Removal From Liquid Steel by Soft BubblingWAN G Wen 2jun 1, LIU Jin 2gang 1, LI Zhan 2jun 1, H A O Ning 1,ZH U Zhi 2yuan 2, SUN Shuo 2meng 2(1.Technical Resea rch I nstit ute,Shougang Group,Beijing 100043,China;2.Qinhuangdao Shouqin Metal Materia ls Co.,Ltd.,Qinhuangdao 066326,Hebei,China)Abstr act:Industrial tr ials were car ried out in 100t ladles in Shouqin steel plant to study the corr elation between the soft bubbling and inclusions removal degree.The results show t hat at the beginning of soft bubbling the T[O]in steel is about 16@10-6and most inclusions ar e smaller than 20L m.The inclusions in liquid steel could be r emovedeff icient ly with a gas flow rate of 802110L/min and a soft bubbling dur ation of mor e than 15min.Under this condi 2tion,the inclusion cleanliness index is high,which stands for the inclusions amount in steel and can keep lar ger than 0.97.When the gas flow rate is over 120L/min or under 60L/min,the inclusion cleanliness index is low,which in 2fer s t hat the inclusions in steel were not r emoved efficiently.Key words:non 2metallic inclusion;soft bubbling;cleanliness;gas flow r ate作者简介:王文军(1969)),男,博士,高级工程师; E 2mail :wenjunwang2005@yah ; 收稿日期:2009209224钢中的非金属夹杂物对于钢材性能影响很大,例如钢中非金属夹杂物可导致汽车和电气产品用薄钢板的表面缺陷、DI 罐用薄钢板裂纹、管线钢氢致裂纹、轮胎子午线加工过程断线、轴承钢疲劳性能恶化,同时钢中非金属夹杂物对于钢板抗撕裂性能和低温冲击韧性也有不利影响[127]。
优化钢包吹氩系统的生产实践及研究
武汉钢铁 （ 团） 集 公司第三 炼钢厂每 年约有 ８ ％ 的钢 水 经过 吹 氩处理 后 直接 连铸 成 板坯 。如 ０ 果 钢水 成分 超 出 内控 范 围 ， 导致 改钢 、 接 坯两 将 衔
端 成分 超 差 等 一 系 列 质 量 问 题 。第 三 炼 钢 厂 １９ ９８～１９ ９ ９年 吹氩 处 理 的 钢 水 成 分 内控 命 中率
２０ ０２年第 ３期
嚣
＼ 丑
∞ 加 ∞ ∞
率平均较上 年提高 １．３ ， ２２ ％ 氩后 温度合 格率平 均较上年提高 ２３％ ， 情 如图 ｌ， １ 示 。 ．８ 详 Ｏ 图 ｌ所 ∞ ∞ ∞ ０
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２ ２０ ２— ５
作者简 介 ： 江（ ９ ８ ） 男 ， 李 １６ 一 ， 武汉科技大学材料与 冶金学院 ， 博士生
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２６ ２
武汉科 技 大 学学 报 （ 自然科 学 版 ）
项目 指标
９． ９９
图 １ 钢 包 底 鄙 透 气 砖 布 置 示 意 图
Ａ 一水 Ｅ ； ｃ， ｌ曰， 一透气源自砖 ２ 吹氩 系统 的改进
２ １ 钢 包 吹 氩水 模拟 研 究 ．
氩气 纯度／ ％ 供气压 力／ ａ ＭＰ 吹氩流量／ ・ １ ｍ ｈＩ 吹氩速 度／ － ｎ ｍ ｍｌ 喂线速度／ ｍ・ｒｎＩ ａ １ ｉ 喂线机喂线直径／ ｍ ａ ｒ
时 间 ， 混 匀 时 间 来 间 接 判 定 钢 液 的搅 拌 能 力 用 （ 匀 时间 越短 ， 示 钢液 搅 拌 能 力越 强 ） 混 表 。 研 究重 点是 在 原 有喷 嘴 布 置条 件 下 进行 流场 优 化 试 验 ， 对 大 罐 底 部 喷 嘴 的 ４种 布 置 方 式 即
钢包底吹氩控制系统的优化设计
钢包底吹氩控制系统的优化设计一、引言钢包底吹氩控制系统在钢铁冶炼过程中起着至关重要的作用。
它通过控制底吹氩气的流量和压力，实现钢水中氧含量的控制，从而提高钢水质量和冶炼效率。
然而，在现有的底吹氩控制系统中，仍存在一些问题和待优化的空间。
本文将针对这些问题进行探讨，并提出一种优化设计方案，旨在改善底吹氩控制系统的性能。
二、问题分析1. 氩气流量不稳定：目前的底吹氩控制系统在控制氩气流量时存在一定的波动性，这可能导致钢水中氧含量无法稳定控制，使得钢水质量下降。
2. 压力控制不准确：底吹氩控制系统中的压力传感器精度有限，无法实现精确的压力控制，这可能影响到氩气的吹入效果。
3. 控制策略过于简单：目前的底吹氩控制系统采用的控制策略相对简单，无法充分考虑到钢水冶炼过程中的复杂动态变化，导致控制效果有限。
三、优化设计方案为了改善钢包底吹氩控制系统的性能，我们提出以下优化设计方案：1. 引入先进的气体流量控制技术：通过采用先进的气体流量控制器，可以实现对氩气流量的精确控制。
该控制器能够根据实时测量的氩气流量反馈信息，调整控制阀门的开度，以实现稳定的氩气流量输出。
2. 优化压力传感器选择：选择高精度的压力传感器，并进行准确的校准和调整，以提高底吹氩控制系统中压力的测量和控制精度。
3. 制定复杂的控制策略：结合钢水冶炼过程的动态特性，制定更为复杂的控制策略。
该策略应考虑到钢水温度、氧含量、氩气流量等多个因素的综合影响，并通过建立合适的数学模型和控制算法，实现对底吹氩控制系统的智能化控制。
四、实施方案在实施优化设计方案时，需要考虑以下几个方面：1. 系统硬件的更新：根据优化设计方案的要求，对底吹氩控制系统的硬件进行更新，包括更换控制器、传感器等设备，并确保其与现有系统的兼容性。
2. 软件算法的优化：根据新的控制策略，优化底吹氩控制系统的软件算法，确保其能够准确地根据实时数据进行控制决策，并实现智能化控制。
3. 系统测试与调试：在实施优化设计方案后，进行系统测试与调试，验证新设计的稳定性和性能。
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。
90t钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究
ｍ ｅ ｂｅｂ ｏ ｋ ａ ｌ ｌ ｃ ｓ
一
号
罐囊 一号 囊 力
２＃ ３
接加在裸露 区 ， 仅合金 收得率提 高 ， 不 而且 熔化速
度快。 从 图 ２ ａ 可 以看 出 ， 用 双 透 气 砖 布 置 时 ， （） 采 当
原方 案 双 ． １
双 ． ２ 双 一 ３ 双 ＿ ４
Ａ ｓ ｎ ｔ ｄ ｎ Ｗ ａ ｅ ｏ ｅ ｌ ｇ ｆ ｒ Ｏ ｐ ｉ ｉａ ｉ ｎ ｏ Ｔｅ ｔａ ｄ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｔ ｒ Ｍ ｄ ｌ ｎ ｏ ｔｍ ｚ ｔ ｆ ｉ ｏ Ｂｏ ｔ ｍ ｇ ｎ Ｂｌ ｗｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｆ ａ ９ ｄ ｅ Ｆｕ ｎ ｃ ｔｏ Ａｒ ｏ ｏ ｎ ｏ ｅ ｓ ｏ ０ ｔ Ｌａ ｌ ｒ ａ ｅ
双 ＿ ５
堕． １
１ ０
６ ８ ６ ０ １ ４ ０ １ ＃ ８＃ ４
８４ ＃
单－ ２
堕 ． ３ 邕 － ４
．
１ Ｏ
３ ８
两 透气 砖距 离 近 时 ， 匀 时 间 比较 长 ， 原布 置 双一 混 如 １ 和 双 －； ２ 当两 透 气砖 距 离远 时 ， 螺旋 上 升 的气 液两 两
钢包 内石蜡 与水 的界 面 处 的搅 拌 状 况 ， 确定 深 脱 来
硫 和 去除夹 杂物 的最佳 底吹氩 气 流量 。
中保 持原 型 钢 包 和模 型 钢 包 的 修 正 弗 鲁 德 准 数 相 等 ， 算 出模 型 底 吹流 量 （ １ 。在模 型钢 包 底 并计 表 ）
部设计 的底 吹位置 如 图 １ 示 ， 行 单底 吹和 双底 所 进 吹 的优 化实验 。 用水模 拟 钢液 ， 氮气模 拟氩气 。将 ８ ０ｍ ０ Ｌ饱和 的 Ｎ Ｃ 水溶 液作 为示踪 剂加入 模 型钢包 中 ， ａ１ 采用 电
钢包底吹氩控制系统的优化设计
钢包底吹氩控制系统的优化设计钢包底吹氩控制系统是钢铁生产过程中的重要环节，其优化设计能够提高钢铁生产的效率和质量。
本文将从钢包底吹氩控制系统的原理、优化设计的目的和方法以及实际应用效果等方面进行探讨。
一、钢包底吹氩控制系统的原理钢包底吹氩控制系统是通过控制钢包底部喷口的氩气流量和压力来实现钢水的混合和温度控制。
钢包底吹氩控制系统的主要组成部分包括氩气供应系统、氩气流量控制系统、氩气压力控制系统和温度控制系统等。
二、优化设计的目的和方法优化设计的目的是提高钢铁生产的效率和质量。
具体方法包括以下几个方面：1.优化氩气供应系统，确保氩气的稳定供应和质量。
2.优化氩气流量控制系统，提高氩气流量的精度和稳定性。
3.优化氩气压力控制系统，确保氩气压力的稳定和可靠性。
4.优化温度控制系统，提高钢水的温度控制精度和稳定性。
三、实际应用效果钢包底吹氩控制系统的优化设计在实际应用中取得了显著的效果。
通过优化设计，钢铁生产的效率和质量得到了大幅提升。
具体表现在以下几个方面：1.钢水的温度控制精度和稳定性得到了显著提高，减少了钢铁生产中的温度偏差和浪费。
2.钢水的混合效果得到了改善，减少了钢铁生产中的不均匀性和质量问题。
3.钢铁生产的效率得到了提高，减少了生产时间和成本。
4.钢铁生产的质量得到了提高，减少了废品率和质量问题。
综上所述，钢包底吹氩控制系统的优化设计是钢铁生产中的重要环节，其优化设计能够提高钢铁生产的效率和质量。
通过优化氩气供应系统、氩气流量控制系统、氩气压力控制系统和温度控制系统等方面的设计，可以实现钢水的混合和温度控制，从而提高钢铁生产的效率和质量。
在实际应用中，钢包底吹氩控制系统的优化设计取得了显著的效果，为钢铁生产的发展做出了重要贡献。
转炉钢包吹氩工艺调查研究
数 据分 析如 表 １ ．
表１ 出钢 过 程 中钢 水 成 分 的 变化
０ 前
言
吹氩 工艺 ， 并 对 吹氩工 艺进 行调 查 ， 对 相关 数据 做分 析， 从而 找到 底 吹氩工 艺对 钢水 质量 的影 响 ．
转 炉钢 包 吹 氩 工 艺 是 钢 包 冶 金 的 一 项 重 大 突 破， 因其可 以有效 地均 匀 钢水 的成分 和温 度 、 去除 夹
１ 出钢 过 程 对 钢 水 成 分 的影 响
并对 吹氩 工艺及相关数 据进行分析研究 ， 找 到了底 吹氩工艺对钢水质量 的相关影响． 关键 词 ： 钢包 ；吹氩工 艺 ； 钢水成分 ；夹杂物 ； 影 响 中图分类号 ： Ｔ Ｆ７ １ ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｌａ ｄ ｌ ｅ Ｂｏ ｔ ｔ ｏ ｍ Ａｒ ｇ ａ ｎ Ｂｌ ｏ ｗｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｃｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
总第 １ ９ ３期
２ ０ １ ３年 ８月
南
Hale Waihona Puke 方金属 Ｓ ｕ ｍ．１ ９ ３ Ａ ｕ ｇ ｕ ｓ ｔ ２ ０ １ ３
Ｓ ０ＵＴＨＥＲＮ ＭＥＴＡＬＳ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ９— ９ ７ ０ ０（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ５ ０— ０ ３
转 炉 钢 包 吹氩 工 艺 调 查 研 究
２ ． Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｘ ｉ ｎ ｄ ａ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ， Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ － Ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， Ｑ ｉ ａ ｎ ａ ｎ ，Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ ， ０ ６ ４ ４ ０ ０ ，Ｐ ． Ｒ．Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
70t钢包底吹氩工艺优化及钢—渣界面行为研究的开题报告
70t钢包底吹氩工艺优化及钢—渣界面行为研究的开题报告本研究的主要目的是优化70t钢包底吹氩工艺，并研究钢—渣界面的行为。
本文将分为以下几个部分：一、研究背景钢包底吹氩工艺是钢铁冶金行业中常用的一种工艺，该方法用于去除钢中的氧化物和其他杂质，提高钢的质量。
70t钢包是当前钢铁冶金生产中较为常用的钢包之一，其底部吹氩的工艺参数对钢水质量有着重要的影响。
同时，钢水和渣之间的界面交互对钢水中杂质的去除也有着明显的影响。
二、研究内容本研究的主要内容包括以下两个方面：1. 优化70t钢包底吹氩工艺参数本研究将通过实验方法，探究各种底吹氩工艺参数对钢水质量的影响，例如气体流量、底吹孔数、喷嘴直径等因素。
最终，确定最佳的底吹氩工艺参数组合，以提高钢水质量。
2. 研究钢—渣界面的行为本研究将通过实验方法，研究钢水和渣之间的界面交互行为。
主要研究涉及到界面的稳定性、界面活性、界面传质等方面。
通过研究钢—渣界面的行为，深入了解钢水质量改善机理，提高钢铁冶金生产的质量和效率。
三、研究意义通过本研究，可以探讨钢铁冶金生产中常用的底吹氩工艺的优化方法，提高底吹氩工艺的效率和可靠性；同时，研究钢—渣界面的行为，可以深入了解钢水质量改善的机理，进一步提高钢铁冶金生产的质量和效率。
四、研究方法本研究将采用实验研究方法，在实验室条件下，模拟70t钢包底吹氩工艺和钢—渣界面的行为，通过比较不同工艺参数和不同温度、渣种类等因素的影响，探究底吹氩工艺优化和钢—渣界面行为的规律性。
同时，本研究将采用理论分析和计算模拟等研究方法，对实验结果进行分析和验证。
五、预期成果和进展本研究预计能够获得以下成果和进展：1. 提出优化70t钢包底吹氩工艺的方法和最佳工艺参数组合；2. 深入研究钢—渣界面的行为，探究钢水质量改善的机理；3. 对钢铁冶金生产中的底吹氩工艺优化和钢—渣交互行为有所贡献，促进钢铁冶金的可持续发展。
六、研究进度计划本研究预计的进度如下：1. 前期准备（1-2个月）：收集资料、准备实验设备和实验环境、制定实验方案；2. 实验阶段（6-8个月）：进行各种实验和数据采集；3. 数据分析（2-3个月）：对实验结果进行统计分析和验证；4. 撰写论文（2-3个月）：撰写完整的毕业论文并进行答辩。
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
【相关文献】
1.120t钢包底吹氩工艺优化水模型研究 [J], 张真铭;蔡茜娜;熊辉辉;冯小明;马鹏;赖朝彬
2.100 t钢包底吹氩工艺优化的物理模拟 [J], 田恩华;李东侠;崔衡;闫永其;吴华杰
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。
2号钢包炉吹氩与夹杂物去除研究
2号钢包炉吹氩与夹杂物去除研究摘要：我厂的2号钢包炉新投产使用，氩气的控制还在摸索完善中。
为了提高钢包炉吹氩去除夹杂的能力，现通过钢包炉工艺操作实践，结合钢包炉各操作环节进行控制氩气研究，制定和优化2号钢包的吹氩工艺，从而有效的降低钢中的夹杂物含量提高钢水的纯净度。
关键词：钢包炉；吹氩；夹杂1、前言钢包底吹氩是炉外精炼的重要手段之一，主要功能是对钢水成分温度的均匀，促进钢液中的气体和夹杂物上浮。
现在2号钢包炉新投产使用，通过结合现场的冶炼氩气控制的需求，分析2号钢包炉精炼过程吹氩对夹杂物去除的影响因素。
在钢中的氧含量是衡量钢水纯净度的重要指标，钢中氧由溶解氧和夹杂氧组成，而夹杂氧主要以氧化夹杂物的形式存在于钢中，通过吹氩的作用能促使钢中的氧化夹杂物上浮，降低钢中的氧化物，从而提高钢水的纯净度。
通过吹氩对钢中全氧含量的变化分析夹杂的去除效果，并对2号钢包的吹氩制度制定及优化保证钢水的纯净度，降低夹杂物造钢材的性能缺陷。
2、钢中夹杂物产生的过程钢中夹杂物按其来源分为内生夹杂和外来夹杂。
内生夹杂的产生主要是在钢水在脱氧或凝固过程中进行的物理化学反应生成的产物残留在钢中。
外来夹杂物的主要产生于转炉冶炼到浇注过程中，炉渣及耐火材料相互作用进入钢中以及加入各种原辅料携带的夹杂进入炉中的非金属夹杂物。
3、吹氩去除夹杂物的原理采用钢包底吹氩操作去除夹杂物的原理主要是通过气泡的浮选作用，使悬浮在钢水中的夹杂物颗粒与上浮的氩气泡碰撞长大并粘附于气泡上，随气泡一起上浮到钢渣界面被顶渣吸附。
夹杂物颗粒被气泡捕获过程见图（1），可分解为5个步聚：(1)夹杂物向气泡靠近并发生碰撞。
(2)夹杂物与气泡问形成钢液膜。
(3)夹杂物在气泡表面上滑移。
(4)形成动态三相接触使液膜排除和破裂。
(5)夹杂物与气泡团的稳定化和上浮。
在5步中，夹杂物颗粒与气泡碰撞起核心作用图（1）4、钢包炉精炼过程氩气控制的研究分析钢包炉在精炼过程中，钢渣界面是一个夹杂物的富集区，大氩气流量搅拌易造成钢水的卷渣和二次氧化，渣料及物料的加入都不可避免的增加钢水中夹杂物。
50t钢包吹氩行为的物理模拟与优化
情况的影响， 而得 出最佳工艺参数 ： 从 喷嘴 布置方式为 １０ 对称分布 ， ８。 喷嘴与 中心间距为 ０ ５ ．
～
０６ Ｒ之 间 ， 气量控 制在 １０～ ０ ／ ｉ。 ．６ 吹 ５ ２０Ｌ ｍｎ
１
杜 显彬 ， ：０ｔ 等 ５ 钢包 吹氩行 为 的物 理模 拟与 优化 ２ ２ 不 同工 况下底 吹 氩卷渣 实验 方案 ．
第 ４期 ｆ 总第 １ ８期 ） ４ ３ １２ 双嘴 喷吹混 匀时 问分析 ．． 双 嘴喷 吹 时 分 双 嘴 呈 ９ 。 １ ０ 分 布 两 种 情 ０和 ８。
水模拟 吹 气位 置 吹 气量
关键 词 ： 包吹 氩 钢
０ 前 言
钢包 吹 氩是一 种操作 简单 、 济实 用 、 炼效 果 经 精 明显 的炉外精 炼技 术 ， 炼 钢 生 产 中得 到 了广 泛 应 在 用， 它既 可 以单独使 用 也 可 以 与其 他 精 炼 工 艺 相 结 合使 用 ， 吹氩形 成 的气 泡 在 钢水 中能 促 进 夹 杂 物上 浮， 均匀钢 水 的成分 、 温度 ， 速钢 一渣 间的反应 ， 加 提
２ 水 模 拟 实验 方 案设 计
２ １ 不 同工 况下 混匀 时间 的确定 ．
得 出较 为合 理 的工 艺参 数 。
ｌ ５ 钢包吹氩水模型的建立 ０ｔ
根据 相似 原理 ， 保证 模型源自与原 型相 似 ， 同 时保 须证 几何相 似 和 动力 学 相 似 。模 型 钢 包 以 １ ３的 比 ：
况 ， 图 ２～ 如 ３所示 。在 吹气 流 量 相 同 时 ， 当两 吹嘴 呈 ９。 ， ０时 位置对 混匀 时 问 的影 响不 大 ， 当两 吹 嘴呈 １０ 时 ， ８。 三个位 置 ， 钢包 底 中心 越 远 ， 匀 时 间越 离 混
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。
钢包底吹氩模拟研究进展
钢包底吹氩模拟研究进展材冶2010.2班 102080602119顾宪宇钢包底吹氩模拟研究进展顾宪宇（辽宁科技大学，研究生院，材冶2010.2班，102080602119）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 LadleGu Xianyu(University of Science and Technology LiaoNing,Graduate school, Materials and metallurgy2010.2,102080602119 )Abstract 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 two rent bricks are distributed into the same diameter symmetrically.The time of blending ismuch 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。
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(2) 抓好节奏控制 ,做到转炉 、吹氩工序与连 铸周期相匹配 ,满足成分微调的时间需要 。2000 年氩后节奏合格率较 1999 年提高近 5 个百分点 。
226
武汉科技大学学报 (自然科学版) 2002 年第 3 期
率平均较上年提高 12123 % ,氩后温度合格率平 均较上年提高 2138 % ,详情如图 10 ,图 11 所示 。 由于吹氩站钢水成分控制水平提高 ,因此钢种改 判的炉数较上年同期明显减少 ,详情如表 4 所示 。
(3) 试验测定结果表明 ,本次试验的高品位 、 高碱度烧结矿具有良好的冶金性能 ,足以满足大 高炉生产的要求 。
参考文献
[ 1 ] 湖南省科学技术协会 1 高碱度烧结矿文集 [ M ]1 长 沙 :湖南科学技术出版社 ,197912271
Study on the Sintering of High2iron2content Sinters
度 ,改善钢水质量 ,为连铸机提供合格钢水的目 的。
钢包吹氩有顶吹和底吹两种方式 。顶吹采用 顶吹氩枪 ;底吹采用透气砖方式 。在底吹道不通 或供气量较小时 ,改用备用的顶吹枪 。钢包透气 砖主要采用狭缝式 ,布置形式为一块透气砖与水 口对称 (如图 1 中 C 位) 。钢包底部透气砖布置 如图 1 所示 。
2002 年第 3 期 周国凡 ,等 :高品位烧结矿的烧结研究
233
高的转鼓强度 ,但其代价是必须选用高品位的低 硅的进口矿 。如果考虑资源与成本的问题 ,则建 议将 含 铁 品 位 定 在 60 % 左 右 。生 产 这 种 品 位的烧结矿 ,当碱度为1. 75左右 、配煤量为5. 4 %、 氧化亚铁含量在 9 %以下时 , 转鼓强度可达到 61 %以上 ,能够满足大高炉生产的要求 。
第 25 卷第 3 期 2002 年 9 月
武汉科技大学学报 (自然科学版) J . of Wuhan Uni. of Sci. & Tech. (Nat ural Science Edition)
Vol. 25 ,No. 3 Sep . 2002
优化钢包吹氩系统的生产实践及研究
李 江1 ,魏文晖2
(3) 建立钢种成分日跟踪分析台帐 。分析内 控炼成率 ,对严重偏离内控区域的炉数 ,及时通知 到生产班组 ,除执行考核外 ,还组织召开分析会 , 制定预防和纠正措施 ,防止类似事件的发生 。 2. 2. 4 培训岗位人员 ,提高操作技能
技术人员和管理人员充分利用分析会 、四班 联席会及现场工作等机会 ,反复讨论成分和质量 控制问题 ,以ห้องสมุดไป่ตู้高操作工的质量意识和操作水平 。 对技术含量高的品种 ,在冶炼前举办学习班 ,讲解 质量控制要点和难点 ,确保重点品种的内控率 。 2. 2. 5 控制过程样化验时间 ,确保吹氩站成分正
经过水模研究 ,将原一块透气砖对称于水口 布置 (图 1 中 C 位) 改为两块透气砖对称布置 (图 1 中 B , D 位) ,底吹成功率有了大幅度的提高 ,其 效果如图 7 所示 。
图 5 喷嘴布置方式与混匀时间关系
采用图 2 (c) 方式 ,在图 3 所示第 8 点位置加 入示踪剂 ,改变底部送气流量 ,测得送气流量与混 匀时间的关系如图 6 所示 。所得回归方程为 :y =
225
图 2) 进行单喷嘴和双喷嘴吹气混匀试验 ,从而获 得送气量与混匀时间的关系 。
421877 x - 012435 。
图 2 喷嘴的 4 种布置方式 (a) —单喷嘴布置 ; (b) —双喷嘴垂直布置 ; (c) —双喷嘴对称布置 ; (d) —三喷嘴布置
在图 2 (c) 所示的喷嘴布置方式中 ,示踪剂按 图 3 所示位置加入 ,得到加入位置与混匀时间的 关系如图 4 所示 。
2 吹氩系统的改进
2. 1 钢包吹氩水模拟研究 该厂原设计为钢包底部放置三块透气砖 ,在
生产中有几种不同的喷嘴组合方式 。为了研究钢 包吹氩的最佳喷嘴组合方式和吹气量 ,优化大罐 吹氩工艺 ,最大程度地改善钢液质量 ,获得最佳的 吹氩冶金效果 ,作者进行了钢包吹氩水模拟研究 。
水模拟试验的模型与实物的几何尺寸比例为 1∶4 。以有机玻璃模型模拟大罐 ,以水模拟钢液 , 以压缩空气模拟氩气 。用电导法测量钢液的混匀 时间 ,用混匀时间来间接判定钢液的搅拌能力 (混 匀时间越短 ,表示钢液搅拌能力越强) 。
项目 氩气纯度/ % 供气压力/ MPa 吹氩流量/ m3·h - 1 吹氩速度/ m3·min - 1 喂线速度/ m·min - 1 喂线机喂线直径/ mm 吹氩时间/ min
指标
9919 0126～015 (最大 115)
20～70 0～115 2～300 9～18 4～6
另外 ,每座转炉还配有钢包盖升降 、钢水罐车 运行控制 、钢水罐水口加沙等装置 。
1 吹氩处理操作工艺
111 主要工艺技术参数 该厂每座转炉都配有在线钢水吹氩、喂线 、合
金微调的钢包处理站 。其合金加入工序为 :与转 炉共用贮料和称量设备 ,由一条专用皮带送至吹 氩站合金料斗内 ;测温取样用人工装卸测头自动 测量 。钢包吹氩设备的主要设计技术参数如表 1 所示 。
表 1 钢包吹氩的主要设计技术参数
(11 武汉科技大学材料与冶金学院 ,湖北 武汉 ,430081 ;21 武汉钢铁 (集团) 公司 ,湖北 武汉 ,430083)
摘要 :围绕提高氩站钢水成分内控命中率通过改进钢包透气砖的布置 、改善吹氩操作等措施 ,使氩站钢水成分 内控命中率由 84. 2 %提高到了 96. 25 %。 关键词 :钢包吹氩 ;优化 ;内控命中率 中图分类号 : TF71311 文献标识码 :A 文章编号 :1001 - 4985 (2002) 03 - 0224 - 04
在同一送气流量条件下 ,采用图 2 所示 4 种 不同喷嘴布置方式 ,在图 3 所示第 8 点位置加入 示踪剂 ,喷嘴布置方式与混匀时间的关系如图 5 所示 。
图 6 送气量与混匀时间的关系
由图 5 可知 ,对于同样的底部送气量 ,双喷嘴 对称布置混匀时间最短 ,效果最好 。
由图 6 可知 ,双喷嘴对称布置时 ,送气量与混 匀时间呈冥函数关系 ,实际生产中送气量应控制 在 100m3/ h (对应模型量为 1. 39m3/ h) 以内 。
Z HO U Guo2f an , B I X ue2gong , W EN G de2m i ng , H E Xian2x i n
(College of Materials and Metallurgy ,Wuhan University of Science and Technology ,Wuhan 430081 ,China)
图 8 1998～2000 年 C2T 双命中率情况
20 % ,并消除了 C 类罐 ,从而避免了合金熔化不 了导致成分不匀的现象 。
图 9 钢包周转罐的控制 □—1999 年平均值 ; ■—2000 年平均值
2. 2. 3 严格工序管理 ,抓好节奏控制 (1) 严格执行操作规程 ,杜绝违规现象的发
1. 2 基本操作工艺 钢包吹氩的目的是使钢水成分和温度均匀 ,
通过搅拌 ,促使非金属夹杂物上浮 。同时 ,吹氩站 具有按冶炼钢种成分要求加入合金或铝线和包覆
线 、对钢水进行成分微调 (必要时加冷却废钢以调
整温度) 的功能 ,从而达到严格控制钢水成分与温
图 1 钢包底部透气砖布置示意图 A —水口 ; B , C , D —透气砖
常微调 将每个样化验时间由 4min40s 降为 4min15s , 化验出结果时间缩短了 25s ,因而相应地保证了 品种钢冶炼成分微调的要求 。
3 效果
以上措施的实施 ,使得 2000 年成分内控命中
图 11 1999 年与 2000 年吹经氩站处理后 成分温度合格率月对比图
□———1999 年 ; ■———2000 年 表 4 1999 年与 2000 年改判炉数对比 单位 :炉
武汉钢铁 (集团) 公司第三炼钢厂每年约有 80 %的钢水经过吹氩处理后直接连铸成板坯 。如 果钢水成分超出内控范围 ,将导致改钢 、衔接坯两 端成分 超 差 等 一 系 列 质 量 问 题 。第 三 炼 钢 厂 1998～1999 年吹氩处理的钢水成分内控命中率 较低 ,分别为 65. 6 %和 80. 01 %。为提高钢水成 分内控命中率 ,笔者对钢包吹氩系统进行了系统 研究 。
月份
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1999 年 8 4 5 1 5 5 8 12 11 8 4 9 2000 年 4 6 5 8 4 3 4 4 4 4 3 3
累计
80 52
同时 ,钢包吹氩处理钢水 ,对于钢液中的气体
来说 ,氩气泡相当于一个真空室 ,钢水中的气体向 氩气泡扩散 ,降低了钢水中气体的分压 ;氩气泡为
4 结论
经过钢包吹氩水模研究 ,对透气砖布置 、底吹 氩流量和合金加入位置进行更改 ,使得钢水吹氩 搅拌正常 ,避免了合金积聚和成分不均匀情况 。
在优化钢包吹氩系统的过程中 ,通过改进钢 包透气砖 、提高吹氩操作水平和改善外部操作环 境 ,使 2000 年氩站钢水成品成分内控命中率达到 96. 25 % ,比 1999 年提高 12. 23 % ,经吹氩站处理 后成分温度合格率为92 . 55 % ,比1999年提高 2. 38 % ,改钢比 1999 年减少 (下转第 233 页)
Abstract : This paper present s t he achievable techno2economic indices of sintering high2iron2content and high2basicity sinters under laboratory conditions. The factors influencing t he mechanical st rengt h of t his kind of sinters are discussed. This research has provided a reference for indust rial production of high2iron2 content and high2basicity sinters in t he f ut ure. Keywords :sinter ;high2iron2content ;mechanical st rengt h ;metallurgical properties