转炉数学模型应用的新进展

转炉静态控制是转炉计算机的基本控制方式,副枪动态控制是以静态控制为基础。转炉炼钢采用静态模型(终点控制模型、供氧模型、造渣模型、底吹模型)和动态模型(脱碳速度模型、钢水升温模型和冷却剂加入量模型)可减少炉口压力偏差,提高煤气回收量。     

钢铁冶炼新技术讲座之六转炉炼钢新技术(三)

4转炉炼钢自动控制技术转炉吹炼自动控制分为三个阶段:4.1静态控制依据初始条件(铁水重量、成分、温度、废钢重量、分类)。要求的终点目标(终点温度、化学成分)以及参考炉次的参考数据,计算出本炉次的氧耗量,确定各种副原料的加入量和吹炼过程氧枪的高度。静态控制包括三个模型:氧量模型、枪位模型和副原料模型。这样可基本命中终点的含碳量和温度目标。4.2动态控制当转炉供氧量达到氧耗量的85%左右时,降低吹氧流量,副枪开始测温、定碳,并把测得的温度值及碳含量送入过程计算机。过程计算机则计算出达到目标温度和目标碳含量所需补吹的氧量…     

150t AHF炉外精炼工艺参数优化

本钢炼钢厂通过大量生产实践,对150tAHF炉外精炼设备在实际运行中的氧枪枪位、氧气流量及压力、氧铝配比、浸罩插入深度、底吹氩控制模式、顶渣量优化、合金加入时机及加入量、喂线参数控制等主要参数进行了系统优化。在此基础上,对钢水炉外化学升温精炼与常规精炼的冶金效果及对钢水质量的影响进行了对比分析。     

转炉炼钢模型控制优化实践

主要介绍宣钢150 t转炉模型炼钢控制优化改造,通过完善一级系统实现氧枪、吹氧量、加料、副枪系统的手动、半自动和全自动控制;优化炼钢温度、原料、熔剂、氧量、静态和动态计算模型,使模型炼钢系统功能最优,达到良好控制效果。     

底吹氧气转炉低磷生铁炼钢的工艺

本文叙述首钢5吨底吹氧气转炉喷石灰粉吹炼低磷铁的工艺,分析其冶金效果.底吹氧气转炉喷石灰粉炼钢,具有脱碳、脱磷同时进行和较顶吹氧气转炉有较高的余锰含量、更高的脱硫效率、更大的供氧强度和较低的渣中(FeO)含量等冶金优点.由顶吹氧气转炉炉身改造的5吨底吹氧气转炉,已取得与同车间同吨位顶吹氧气转炉相当的炉令.载粉吹氧的氧枪单位消耗为1.65毫米/炉.钢铁料消耗为1126公斤/吨钢,金属收得率为92.5%,比顶吹高2%.底吹氧气转炉喷石灰粉炼钢,因供氧方式影响了氧化机理、反应速度和反应接近平衡的程度,所以与不喷粉的底吹氧气转炉炼钢,以及顶吹氧气转炉炼钢有不同的冶金特性.     

宝钢300吨转炉炼钢基础数学模型的研究

一、引言宝钢转炉炼钢终点控制模型包括三个子模型:静态控制模型、动态控制模型和吹炼自动化模型。静态控制模型根据吹炼前操作条件计算供氧量及冷却材投入量,它是采用过去参考炉次的吹炼实绩进行反馈的自适应增     

脱磷站铁水喷吹工艺优化研究

通过铁水包喷吹脱磷工艺水模拟实验,对不同工艺条件下熔池混匀时间及液面喷溅进行实测,研究了脱磷剂加入速度、铁水装入量、氧枪枪位、喷粉枪枪位、氧气流量、氮气流量对熔池流场的影响规律,并结合工业试验,针对实际生产工艺,得出了最佳的铁水包喷吹脱磷工艺参数范围,指导现场操作.     

65t顶底复吹转炉快速降低炉底高度的生产实践

针对马鞍山钢铁股份有限公司65t顶底复吹转炉炉底上涨问题,分析了其产生原因并提出了具体的解决措施。生产实践表明:利用铁水与氧气反应,通过对氧枪枪位、氧气累计量以及浸泡侵蚀时间的合理控制,达到快速降低转炉炉底高度的目的,由于炉底超上限值造成吹炼困难引发喷溅率由0.63%下降至0.31%,钢铁料消耗降低4.16kg/t,为转炉炼钢生产安全提供了有力的保障。     

100t转炉氧枪喷头参数优化实践

针对鞍钢股份有限公司炼钢总厂100 t转炉冶炼供氧时间长、耗氧量大、钢铁料消耗高等问题,对原氧枪喷头参数进行了优化,包括喷头喉口直径、出口直径、中心倾角及氧枪枪位控制等。结果表明,氧枪喷头优化后,转炉冶炼供氧时间缩短约100 s,耗氧量降低1.81 m3/t,转炉终点钢水磷含量降低了0.01%,减少了点吹,降低了钢铁料的消耗。     

转炉炼钢动态过程控制量算法的改进

介绍了转炉炼钢动态过程控制量（氧气补吹量和冷却剂量）的计算、熔池成分和温度预报的计算过程，以及动态模型系数的学习算法。通过对动态过程量算法的改进，模型命中率由45．2％提高到91．9％，取得了明显的效果。     

鞍钢260 t转炉底吹工艺优化与实践

针对鞍钢股份有限公司炼钢总厂四分厂260 t转炉终点碳氧积较高和底枪堵枪频繁的现象,提出了相应的控制措施,包括改造氧枪喷头的主要参数和枪位,调整底吹流量。采取上述措施后,转炉终点碳氧积控制在0.002 2左右,底吹效果较好。     

180 t转炉底吹和顶-底复吹射流与熔池作用的水模型研究

根据180 t转炉的实际生产情况,以修正的Froude准数为相似准数,建立几何相似比10 ： 1水模型,进 行了四孔对称单纯底吹试验,并在最佳的底吹工艺参数下(底吹最佳位置为喷嘴所在同心圆直径:转炉熔池直径= 0. 3处;最佳流量为0. 7 m³/h,均混时间18. 2 s),通过改变顶吹氧枪的气体流量和吹炼枪位进行了顶底复吹转炉射 流与熔池作用的试验。结果表明,在底吹条件下,增加顶吹工艺(最佳枪位150 mm,最佳流量39 m³/h),熔池平均 的均混时间减少了 5.6 s, 180 t转炉顶底复吹可显著提高经济效益。     

漩流氧枪转炉炼钢熔体的喷溅行为

 转炉冶炼过程金属熔体的喷溅对于转炉反应器的性能有重要影响。氧枪作为氧气射流的产生及控制单元,决定了转炉吹炼过程熔体的喷溅行为。通过水模型试验,研究了漩流氧枪转炉冶炼过程熔体的喷溅,考察了氧枪喷孔扭转角设计及操作参数下熔体喷溅速率和喷溅的空间分布规律,基于此,分析了漩流氧枪对转炉反应器性能的影响。结果表明,相比于传统氧枪吹炼,漩流氧枪吹炼时熔体喷溅速率降低,喷溅高度下降,喷溅在径向空间分布趋于均匀,且随着喷孔扭转角的增大,该分布规律变化更为显著,扭转角大于20°时,喷溅到炉口及炉外的熔体降为零。漩流氧枪吹炼时,喷溅速率及喷溅量在不同径向和高度位置处分布随着顶吹气量的增大而增大,受枪位的影响规律与扭转角有关。     

300 t复吹转炉底吹系统优化模拟

 顶底复合吹炼转炉炼钢法是当下主流的炼钢方法,底部供气元件的种类、支数、排布方式和底吹供气强度直接影响着转炉熔池的混匀效果,合理的流场不仅可以降低生产成本,更能缩短冶炼周期,增加企业效益。基于冷态水模拟以及CFD数值模拟手段各自的研究特点,以某钢厂300 t转炉为原型,将不同底吹条件下熔池的混匀时间、死区以及弱流区体积作为评判依据,对300 t转炉的底枪排布方式、底吹供气模式(非均匀供气和均匀供气)以及底吹供气强度进行了系统研究,研究结果表明,当底枪排布位置由0.3D(D为炉底直径)到0.5D,底吹系统对炉壁处钢液的搅拌能力明显增强,但熔池内死区以及弱流区体积却会明显增加,使得整个熔池混匀时间增长;在对适宜底吹强度研究发现,当熔池底吹强度的临界值为0.28 m3/(t·min),此底吹强度下对熔池的搅拌效果最好;底吹系统对熔池的搅拌效果会随着供气模式的不同而改变,当底吹流量分配为2:1时,底吹系统对熔池的搅拌效果最佳,均匀供气模式(1:1)次之,而当分配比为3:1和4:1时,由于熔池的大流量侧供气强度相对较大,会极大影响底吹系统对熔池的搅拌效果。     

120 t 转炉强化冶炼技术的应用

炼钢厂新建的120 t顶底复吹转炉,通过采用TBM底吹深脱磷技术和新型6孔大流量氧枪,与80 t转炉比较,加快了熔池内钢-渣反应速度,使转炉钢-渣反应更趋于平衡,一倒脱磷率平均提高48.9%,供氧时间平均缩短3.5 min,冶炼周期平均降低5 min;转炉终点(FeO)降低2.93%;钢铁料消耗平均降低1 kg/t。     

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。     

300t 顶底复吹转炉氧枪枪位的水模型研究和应用

研究了300t顶底复吹转炉1:10几何相似比的水模型顶枪枪位（150~230mm）和流量（44~48m³/h）对钢液混匀时间的影响。模拟结果得出,最佳枪位为170mm,最佳流量为45m³/h。钢厂300t顶底复吹转炉应用结果表明,顶吹流量60000m³/h和底吹流量1000m³/h时,当顶枪枪位由1900mm改进为1700mm时,碳氧积平均值由原来的27.94降为23.49,提高了转炉内熔池的搅拌效果,吹炼时间由原15.8min降低至15.5min,降低了生产成本。     

大型转炉双角度氧枪喷头高供氧强度炼钢

 为了把宝钢炼钢厂300 t转炉的氧流量由60 000 提高到69 000 m3/h,设计了6孔双角度氧枪喷头。根据第一个双角度喷头的试验结果,结合实验室内进行的氧枪喷头射流流场测定、射流与熔池作用的水模研究,对喷头设计进行了改进。为制定正确的供氧制度和喷头设计,对宝钢一炼钢的管道压力损失进行了测定。经过优化的3号6孔双角度喷头的主要参数为,氧流出口马赫数Ma≥2.1,小角度喷孔的氧流量不低于总供氧流量的57%,大角度喷孔夹角不小于13°,小角度喷孔夹角为10°左右。利用3号6孔喷头炼钢效果为,氧流量为69 000 m3/h,吹氧时间平均缩短2.0 min/炉,脱磷率平均为87.5%,氧枪喷头寿命平均为190次。通过这次研究工作掌握了大型转炉高供氧强度3.833 m3/(t·min)吹炼的双角度6孔喷头设计制作和吹炼操作技术。     

Cold Simulation of Oxygen Transfer Rate in BOF

 By measuring the mass transfer coefficient of between water and oil, the oxygen transfer rate of bath in the BOF smelting process is researched, and the influence of top and bottom blowing gas flow rate on the mechanism of mass transfer between metal and slag is discussed. The results show that when the bottom blowing gas flow rate increases on the conditions of top blowing, the mass transfer rate evidently increases, and the influence ratio of top blowing on the mass transfer is 10 percent of bottom blowing; The relation among top gas flow rate, bottom gas flow rate and lance height are established by the stirring power density. The equation between the mass transfer coefficient between metal and slag is formed, which furnishes reference for optimizing process parameters of BOF. The relation between the emulsification ratio between water and oil and the bottom blowing gas flow rate on the condition of top and bottom blowing is obtained. The result shows that with the increase of the bottom blowing gas flow rate the emulsification ratio increases in linearity, which increases the mass transfer rate of benzoic acid between water and oil.