大型氧气底吹炉熔池数值模拟及工艺参数优化

底吹炉大型化是目前氧气底吹炼铜技术重要发展趋势,但大型底吹炉熔池搅拌状况不明晰。以某企业大型氧气底吹炉为研究对象,建立大型底吹炉等效简化模型。分析了大型化底吹炉“准稳态”过程,探究大型底吹炉熔池流动状况,选定熔池气含率、熔体平均速度和湍动能作为大型氧气底吹熔池状态评价指标,研究了渣层厚度、喷吹流量、氧枪夹角对熔池流动的影响。结果表明,在渣层厚度65~70 cm、喷吹流量控制在0.60~0.65 kg/s、氧枪夹角达到30°~40°条件下,熔池搅拌情况较好。     

电炉炼钢的Korfarc工艺

在能量最佳化炉子的技术基础上，ＫｏｒｆＬｕｒｇｉ公司正在对一种改进型的电弧炉进行试验。该电弧炉带有熔池下风咀以喷吹氧和燃料。为了获得最佳效果，采用预热废钢和熔融铁水的混合物作为炉料，当炉料中有２５％的铁水时，预计可节约电能３０％，生产率可提高２２％。     

通过混合和传质模拟新型底吹搅拌方案改善BOF性能

在复合吹炼碱性氧气转炉炼钢中,底吹搅拌对熔池内的混合现象起到了十分重要作用。熔池内良好的混合可提高炉渣和金属之间的传质,导致较好的脱磷效果,这一现象已被大家公认。通常在底吹搅拌系统中,从每个喷嘴流经的气体数量相等。此处提出了一个新型的底吹搅拌方案,并且研究了在吹炼最后3～5min时间内,从不同喷嘴喷吹不同数量的气体。在与炼钢转炉相似比例的物理模型中,完成了有关混合和传质的研究。本设计为差速流底部搅拌,其主要目的是重新分配全部底吹气体流动,最终在熔池内横向方向得到线性流动梯度。试验发现：与从每个底部喷嘴流经相同的气体流量相比,差速流底部搅拌的设计可使混合效果提高30％-35％,传质速率也增加了30％。为了评价新设计对实际BOF熔池脱磷的影响,也进行了现场试验。根据现场试验得到的脱磷效果,确认提高了BOF性能。结果表明采用新设计后,不仅提高了磷分配比,终点磷含量相对较低,而且节约了底吹喷吹的气体数量。     

平炉的技术改造

目前,在一些国家的炼钢工业中,平炉占有一定的比例或仍居主导地位,因此在发展氧气转炉的同时,也十分重视现有平炉的技术改造,以挖掘其生产潜力。熔池吹氧,提高冶炼强度熔池吹氧有多种方式,其中以炉顶吹氧和炉底吹氧的增产效果最为明显。炉顶吹氧产量可提高1～2倍,燃料消耗量大大下降。加拿大希尔顿钢铁厂一座500吨平炉,燃料用80%重油与20%天然气,炉顶装设三个喷枪向熔池吹氧,吹氧量为每吨钢40～50米~3(氧气压力为14公斤/厘米~2),平均每炉冶炼时间缩短到约4小时,小时产量由56吨增高到120吨(出钢到出钢),年产量达90     

氧气底吹熔炼炉的设计计算

正文章简述了氧气底吹熔炼技术的优点及氧气底吹熔炼炉的结构,详细介绍了氧气底吹熔炼炉的设计计算要点。氧气底吹熔炼技术是我国自主研发的一种熔池熔炼技术(已获专利),已成功地用于铅、铜冶炼[1],氧气底吹熔炼炉是氧气底吹熔炼工艺的核心设备。结构合理、安全可靠、寿命长是炉子设计的目标,本文主要介绍氧气底吹熔炼炉炉体主要部件的设计计算。氧气底吹熔炼炉的结构氧气底吹熔炼炉是一座可以转动的卧式圆筒形炉子,通过熔池下部的喷枪将     

复吹转炉底吹氧气和石灰粉水模拟

 为了考察复吹转炉底吹氧气和石灰粉过程中的熔池特性,建立复吹转炉底吹喷石灰粉的水模型,用水模拟铁水,用空心玻璃微珠模拟石灰粉。利用图像处理法研究了底吹氧气和石灰粉时粉剂分布情况及熔池搅拌情况。采用熔池电导率法考察了相同条件下底吹喷粉与不喷粉时的混匀时间。研究结果表明,喷粉能够促进熔池搅拌,且粉剂扩散速度随底吹载气流量增大而增大;未喷粉时,混匀时间随载气流量增大而减小;在相同底吹载气流量条件下,喷粉时熔池的混匀时间明显低于未喷粉时的混匀时间,且在试验范围内,混匀时间在底吹载气流量为2 m3/h(标准态)时出现极小值。     

粉剂发送装置的设计与参数分析

前言冶金喷粉技术,最初用来向转炉内顶喷石灰粉精炼高磷铁水。由于这种冶炼工艺只要求将石灰粉混同氧气一道,按事先规定的时间吹入熔池表面。因此对喷吹的稳定性及喷速的可控性,均没有提出明确的要求。随着氧气底吹转炉问世,要求石灰粉由下吹入熔池内部,发生上浮过程传输反应,来达到     

复吹熔池混合条件的模拟研究

在复吹炼钢条件下,研究了从炉顶和炉底同时向熔池喷入气体时,熔池的混合程度及其对传质的影响。传质过程的速率常数是用来表示熔池的混合程度及其与气体引起的搅拌能有着较好的伴随关系。这表明在混合吹炼过程中,熔池的混合程度可以单独地由顶部和底部气体喷吹参数来控制。     

底吹氧转炉异型喷枪的模型试验

前言在先前的报导中我们曾经有一种想法,即在底吹氧气转炉中用一根或少数的矩形截面的异型喷枪代替现用的多根喷枪,同时并不恶化吹炼条件。这种想法的主要根据,是可以将异型枪出口的周长作得比同样截面积圆枪的周长大得多,从而增大了氧气流股和熔池介质进行动量交换的界面,将氧气带入熔池的动能较好地传递给熔池,形成有益的搅拌,并避免熔池过多的摆动和喷     

180 t转炉聚合射流流场的水力学模型的实验研究

采用几何相似比1∶10水模型对180 t顶底复吹转炉内射流与熔池相互作用进行模拟试验,研究了在最佳枪位(150 mm)时氧气流量(38~42 m³/h)对均混时间的影响以及最佳顶枪流量(39 m³/h)下聚合射流氧枪枪位(40~150 mm)对均混时间的影响。结果表明,聚合射流氧枪对熔池的搅拌效果完全能达到顶底复吹的搅拌效果,如能在转炉冶炼工艺中应用,可取消底吹系统,简化转炉设备,提高转炉炉龄。     

150t电弧炉泡沫渣的合理工艺

采用喷吹技术连续向熔池喷吹焦粒和提高从氧强度，在１５０ｔ的电弧炉熔炼过程形成同度５００－８００ｍｍ泡沫渣，遮蔽了电弧，降低噪音，经过５００炉的实验，其结果节电〉３０ｋＷｈ／ｔ，供电时间缩短３－５．５ｍｉｎ。     

顶吹回转转炉在铜熔炼与精炼中应用

顶吹回转转炉熔炼技术在有色冶金某些方面已证明是很有用的,与传统的侧吹卧式转炉相比,顶吹回转转炉有很多灵活性,反应过程快,在机械搅拌的熔池上面吹人氧气、氧—燃料或其他气体可以控制温度与气氛。顶吹转炉原设计是按放热反应(靠加冷料或矿石冷却)考虑的,但是采用氧—燃料喷咀加热到所希望的温度,也可用于吸热的熔炼与精炼过程。     

向电弧炉中喷吹氧气和固体材料的不同方法之比较

比较了向电弧炉中喷吹氧气和固体材料的几种方法，即手动氧枪、氧枪操纵机、底吹和水冷氧枪。手动氧枪已不再代表目前的技术水平，而被水冷氧枪和氧枪操纵机所取代。对于向电弧炉中喷吹氧气和固体材料来说，氧枪操纵机是一种有效而且经济的工具。     

采用吹氧技术提高电弧炉生产效率

1 前言 现代电弧炉正采用增加用氧量的方法来降低能耗。在本文中,美国Fuchs System有限公司的总裁提出13种带氧一燃料烧嘴和氧、碳喷吹的炉子作业的简单规则,并得出结论,即碳和氧及铁和氧之间的反应,较之CO至CO_2的二次燃烧更能降低能量需求。     

K-ES工艺——降低电耗的高生产率电弧炉炼钢法

为有效地在电弧炉中使用化学能,进一步提高生产率和降低成本,Klockner Contrecting and Technologie公司(KCT)将OBM、K-OBM和KMS转炉技术的原理应用于电弧炉炼钢,采用了以下三种技术: (1)主要能量由煤或焦炭来提供,并吹氧以达到高效燃烧; (2)炉内采用二次燃烧技术,使释放的热量达到最大; (3)用炉底风嘴吹惰性气体或氧气来搅拌熔池,以加快熔清速度、改善金属/渣平衡和控制熔体中气体含量。     

分析氧气炼钢中液滴的产生

通过喷吹准数（Ns）可以描述氧气吹炼过程中液滴产生的特征，其是更好了解气氧气炼钢动力学基础至关重要的一个参数。采用由Holappa和Jalkanen研究的工业数据，开发了一个数学模型以考虑表面张力对喷吹准数的影响。模型预测液滴形成与钢水中的碳、硫和氧含量以及熔池内的温度场和喷枪高度存在函数关系。本研究包括在整个过程中氧气浓度变化的影响灵敏度分析调查，结果发现：液滴产生的速率随射流对熔池金属动量的增加而增加，而且随着对液体金属表面张力的减少而增加。模型也提出：与其它吹炼参数作用相比，熔池中氧含量和硫含量的变化对液滴产生的影响相对较小，然而，在低碳钢（〈0．05％C）情况中，由于吹炼终点的表面张力较低，喷次准数增加了50％以上。     

底吹喷枪结构对熔池搅拌效果的影响特性研究

针对目前底吹熔池熔炼过程中,如何改变喷枪结构起到强化搅拌目的的难题,采用数值模拟的方法建立了底吹熔池熔炼炉多相流非稳态数学模型,构建了多层栅栏结构的氧枪模型。计算结果表明,氧气底吹过程具有周期性,可分割成大气泡形成、气流柱形成和气流冲破熔池液面三个过程,并对有无栅栏喷枪结构在这三个过程下的相图、面平均湍动能、平均压力进行比对分析,结果表明多层栅栏枪口结构有助于强化熔池内部搅拌。     

氧气底吹转炉熔池运动动力学的探讨

本文从多方面探讨了氧气底吹转炉熔池运动的动力学。并提出了下述参数和公式:(1)选择供氧压力的参数,即喷嘴出口处的压强比值ε’_(?)≤0.25;(2)保持吹炼平稳的条件式,该式指明在风嘴直径、熔池深度和氧气压力之间必须服从一定的关系,以免使喷入熔池的氧流从“气泡化”过渡到“流股化”;(3)熔池良好循环运动的条件式,该式表明F'_r值应具有一定数值;(4)确定炉子容积的公式,该式揭示出在熔池直径、氧气流量、风嘴数目、装入量和炉子容积之间必须保持一定的关系,以便防止喷溅。     

降低铝熔炼成本的新型燃烧器

英国氧气公司开发出一种用于铝反射炉的新平喷燃烧器装置,据称该装置降低了燃料成本,提高了熔炼速度和生产率,降低了排放物。 该公司对新开发的燃烧器进行了氧喷射技术的考验,它能产生一种宽阔、平直、低速、氧一燃料混合良好的火焰,可提供优越的火焰有效区和热转换。     

重钢复吹转炉熔池内的搅拌和冲刷作用的模拟研究

针对重钢顶吹转炉 (铁水装入量 85t)改造成顶底复吹转炉钢液和渣液深度及炉子结构、尺寸和改造设计的特点 ,设计制作了复吹转炉冷态模拟模型 ,实验研究了流股对熔池冲击作用效果 ,转炉不同炉役期熔池的搅拌混匀特性 ,熔体对炉壁的冲刷作用。实验结果得出重钢转炉在整个役期内合理的底吹供气强度为0.06～0.11 m³/min·t;顶底复吹时 ,基本枪位下操作对熔池搅拌混匀时间最短