150t底吹氩钢包插入浸渍管混匀时间模拟研究

以某厂150 t底吹氩钢包为原型,建立插入浸渍管钢包底吹气体钢液流场数学模型,利用Mixture多相流模型对钢包吹氩过程进行数值模拟计算。分析了钢包底吹氩过程中钢液的流动行为及吹氩量对合金混匀时间的影响,计算了插入浸渍管对合金混匀时间的影响。结果表明:无浸渍管,吹氩量小于250 L/min时,随着吹氩量的增加,混匀时间迅速变短,而气量大于250 L/min时,混匀时间随供气量变化不明显。插入浸渍管后,同一吹气量时,能够缩短混匀时间、加强冶炼效果。     

65t钢包底吹氩过程混匀时间模拟研究

根据唐钢实际生产工艺要求,以LF精炼过程65 t钢包为研究对象,采用fluent数值模拟及物理模拟相结合的方法研究了65 t钢包底吹喷孔中心间距、底吹喷孔夹角、底吹流量对钢液混匀时间的影响规律。结果表明,当65 t钢包底吹孔中心间距为0.6R、喷孔夹角为180°、底吹流量为250 NL/min时,钢液的混匀时间最短。当吹氩量为100 NL/min时,钢液的搅拌能力较强,可以避免卷渣的发生,混匀时间为307 s。同时,数值模拟与物理模拟的混匀时间误差在5%以内,进一步验证了数值模拟结果的准确性。     

135t LF钢包炉底吹氩混匀时间及临界流量的物理模拟

以某钢厂135 t LF钢包底吹氩为原型,建立了模型和原型比为1∶3.4的钢包水力学模型,研究了透气砖布置方式和吹氩流量对钢液混匀时间的影响。试验表明,单吹工艺中,0.3 R与0.4 R下的混匀时间分别为42.7 s、43.3 s,且对壁面的冲刷作用最弱;双吹工艺中,大角度(不小于120°)工艺比小角度工艺的混匀效果更好,0.5 R~120°透气砖布置时混匀时间最短,为35.7 s。相同流量下,单吹混匀时间略低于双吹。由于双吹工艺下气体分流,对包壁的冲刷明显好于单吹工艺。综合考虑,宜采用双吹工艺模式,原型的最佳透气砖布置方案为0.5 R~120°。单吹工艺的最佳吹氩流量为500 L/min,双吹工艺的最佳吹氩流量为600 L/min。     

40 t钢包底吹氩过程流热耦合的数值模拟

根据宝钢40 t钢包底吹氩过程的现场资料,建立了钢包底吹氩过程钢水流热耦合的多相数值模型。并计算了吹氩量对钢水流场及温度场的影响。结果表明,钢包底吹氩过程主要影响的区域位于钢包上半部,并随着吹氩量的增加,影响区域扩大。钢包内钢液流动速度为0.02~0.04 m/s的区域所占比例最大,并随吹氩量的增加比例不断增大。钢包底部的死区比例随吹氩量的增加而减小。钢包底吹氩过程中钢包内的钢液主要通过顶部散热,钢液顶部会出现明显的温降,随着吹氩量的增加,钢液顶部温降更加显著。     

135t LF钢包炉底吹氩工艺水模型研究

以某135t LF钢包底吹氩为原型,建立了模型和原型比为1∶3.4的钢包水力学模型,研究了透气砖布置方式和吹氩流量对钢液混匀时间的影响。结果表明,在单吹工艺中,0.3R与0.4R下的混匀时间最短,分别为42.7、43.3 s,且对壁面的冲刷作用最弱;在双吹工艺中,大角度(≥120°)工艺比小角度工艺的混匀效果更好,0.5R-120°透气砖布置时混匀时间最短,为35.7 s。在相同流量下,单吹混匀时间略低于双吹。双吹工艺对包壁的冲刷明显好于单吹工艺。综合考虑,宜采用双吹工艺,原型的最佳透气砖布置为0.5R-120°。单、双吹工艺的最佳吹氩流量分别为500、600 L/min。     

插入浸渍圆筒钢包底吹气体优化研究

以150 t钢包为原型,采用水模型实验的方法研究插入浸渍圆筒底吹钢包内钢液的卷渣现象,研究了底吹气量、浸渍圆筒直径及插入深度对钢液卷渣及均混时间的影响。同时建立钢包底吹气体钢液流场数学模型,利用Mixture多相流模型对钢包吹氩过程进行数值模拟计算,分析不同底吹气量下插入浸渍圆筒钢液的流动状态和钢液表面的卷渣。通过水模拟和数值模拟比较,结果表明:插入浸渍圆筒后,增大了临界卷渣吹气量,加强了熔池搅拌,更有效地缩短了混匀时间。     

120 t钢包双孔底吹氩精炼工艺优化

为提高钢水洁净度,降低钢包底吹氩搅拌过程对渣线区域侵蚀速度,采用物理模拟技术对中天钢铁120 t钢包双孔底吹氩工艺进行优化。基于相似原理和钢包原型尺寸建立了模型比为1︰4的物理模型,研究了不同双底吹透气元件布置时底吹流量对混匀时间、侧壁冲刷以及钢液卷渣的影响。结果表明,以低于临界流量进行底吹时,混匀时间与底吹流量呈负相关变化,底吹流量超过临界值,混匀时间变化微弱。钢包壁面处的流体流速随底吹流量增加持续增大。底吹元件优化布置方案为:两底吹孔夹角为90°,距钢包底部中心0.4 R/0.4 R。与原钢包相比,优化后精炼周期缩短2.1 min,钢水氧含量降至较低水平,大于5μm显微夹杂物占比下降了6.9%,钢包使用寿命提升超过6%。     

40t椭圆形钢包底吹氩水模型的研究

以某厂40 t椭圆形钢包为原型,建立模型与原型比为1︰2的钢包水模型,分析了采用双孔底吹氩的情况下透气转位置、吹气量对钢液混匀时间和流动性的影响。结果表明:原型方案底吹气量的临界值为196.65 NL/h,超过临界值后气量增加的动能主要消耗在鼓动液面和吹开渣面上,对钢液混匀的效果较小。原型方案底吹气孔位于圆周0.55R处,呈135°分布,两孔距离较远,渣面裸露面积较小,两孔间的相互干扰较小。     

上海各钢厂推广钢包吹氩

钢包吹氩新技术已在上海各钢厂逐步推广,对于均匀钢液成份和温度,提高铸锭浇成率和良锭率取得显着效果,也有利于降低钢中气体和非金属夹杂。上钢五厂二电炉车间全部采用钢包吹氩,使滑动水口浇钢的浇成率稳定在100％。上钢三厂电炉生产不锈钢和上钢二厂电炉生产滚珠钢和炭工钢也全部在钢包中吹氩。对于连续铸锭,钢包吹氩已成为稳定操作,保证正常生产的重要手段。上钢一厂三转炉车间和三厂转炉车间的连铸钢水全部吹氩处理。1980年上海冶金局所属各钢厂吹氩处理钢水共约150万吨。     

钢包吹氩工艺在我厂电炉钢生产中的应用

<正> 一、引言钢包吹氩是炉外精炼方法之一,其工艺和设备简单,投资少,见效快,所以近年来国内外广为采用,它已成为电炉钢生产实现优质、高产的一种重要手段。目前,我厂电炉车间电炉钢的生产主要采用炉内精炼工艺。但是,由于电炉熔池沸腾较差,钢渣界面小,反应速度慢,还原时间长,因此炉衬浸蚀较严重,钢液吸气量也较大。特别是在出钢和浇注过程中,钢液要进一步吸气并二次氧化,这就恶化了金属的纯度,从而造成电炉钢一些钢种的质量问题。1979年我厂电炉车间在钢液浇注前采用钢包吹氩进行精炼,两年中共有18个钢种、269炉钢经钢包吹氩后,有效地提高了钢的纯     

65t钢包底吹工艺对钢液弱搅拌区特性影响模拟研究

对65t LF钢包,研究了底吹工艺对钢液速度的影响。试验发现:在吹氩量相同的情况下,钢包中心距为0.6R比0.5 R、0.7 R两种中心距的弱搅拌区体积小。在钢包中心距为0.6 R时,底吹夹角为120°弱搅拌区的体积最大,底吹夹角60°的钢包弱搅拌区体积居中,底吹夹角为180°钢包弱搅拌区最小。当底吹夹角为180°,中心距为0.6 R,当吹氩量为100 NL/min时对钢液的搅拌能力较强,又可以避免卷渣的发生,弱搅拌区体积比值为28%。     

150 t钢包底吹氩气物理模拟

为评估国内某钢厂150 t钢包底吹氩工艺中供气流量、比例和底吹元件类型对精炼工艺的影响,建立了1:4物理模拟模型,研究了总供气量、供气方式和底吹元件类型对混匀时间的影响。结果表明,随总供气量的增加,使用两种类型底吹元件的钢包混匀时间下降,在小气量下使用弥散型底吹元件混匀时间小于狭缝型,较大气量下两者相反,且使用狭缝型底吹元件混匀时间受供气方式影响更大。试验条件下离钢包中心较远的底吹位置使用较大的底吹流量有利于混匀。     

莱芜钢铁公司应用钢包双透气砖吹氩技术提高钢质量

莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂为了保证钢水成分合格率及均匀性，一直采用钢包底吹氩技术。包底单透气砖吹氩虽对提高钢质有很大贡献，但常常发现包内钢液搅拌不均匀，吹氩存在死区，造成成分偏析、钢温不均，影响轧材质量。为此莱钢目前已改进吹氩工艺，采用钢包底部双透气砖吹氩新工艺，取得了良好的效果。     

铸钢包内加稀土和吹氩精炼对其性能的影响

为制定钢包内加稀土的合理工艺,曾研究了在容量10吨耐火粘土包衬的钢包中,稀土夹杂物的特点与其聚集情况,并与钢液中氧活度的变化进行对照,同时还试验了钢包吹氩。     

4J43膨胀合金底吹氩工艺的物理模拟及工业应用

钢包底吹氩工艺是一种经济实用且简单易行的精炼方法,通过实验室物理模拟确定出膨胀合金4J43在底吹氩工艺中氩气流量应控制在3~7 L/min之间。在该流量范围内,合金液的混匀时间随氩气流量的增加而减少。在合适的吹氩参数下进行工业生产,实验结果表明：吹氩工艺对4J43膨胀合金中氧元素及夹杂物的去除效果明显。当氩气流量为5 L/min时,与未吹氩相比合金中氧元素含量下降56.98%,非金属夹杂物总量减少46.43%,合金中大尺寸夹杂物数量明显减少,合金在室温下的各项力学性能与同组相比均得到很大提高。     

钢包热换式外装底吹氩透气砖工艺的开发与应用

武钢第二炼钢厂将钢包原内装式底吹氩透气砖改造为外装式工艺,并采用钢包在热态下更换透气砖技术、透气砖的复通技术、透气砖的蘑菇头技术以及热修补技术等,使钢包的底吹氩成功率>99％,满足品种钢的需要、缩短钢包停修时间、减轻工人劳动强度等。     

底吹氩精炼过程中钢包内流体流动的数值模拟

基于气-液双流体模型和湍流的修正k-ε模型,对底吹氩钢包精炼过程中熔池内流体流动提出了一个新的三维数学模型,应用该模型于120 t VOD的真空底吹氩精炼过程,对单孔及多孔底吹氩条件下钢包内流体的流动作了模拟和估计.     

LATS法-经济简洁的钢水精炼工艺

详细介绍以插入钢包透气砖上方钢液的浸渍罩为特征的，在底吹氩下形成氩气保护的少渣、无渣钢液面，进行添加合金或加铝吹氧升温实现钢液精炼的经济简洁的LATS精炼装置的设备和工艺情况。实绩表明，该精炼工艺投资少，操作简便，具备与RH、LF等精炼设备同等的升温、合金微调、底吹氩等精炼作业手段。     

100t底吹氩钢包插入浸渍管优化数值模拟

以某100t底吹氩钢包为原型,建立插入浸渍管钢包底吹气体钢水流场数学模型,利用Mixture多相流模型对钢包吹氩过程进行数值模拟计算。考察了插入钢包的浸渍管直径大小、插入深度以及底吹气量对钢水流动状态及钢水面振幅的影响。结果表明,改变浸渍管的直径及插入深度能有效抑制钢水面的卷渣,可以加大底吹气量,从而改善钢包内钢水的流动状态。     

Modeling of Three-Phase Flows and Slag Layer Behavior in an Argon Gas Stirred Ladle

建立了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动数学模型, 利用多相流动体积法(VOF)模拟了渣层运 动行为. 模型结果再现了底吹钢包内气/钢液/渣三相流动现象. 当Ar气被吹进钢包时, 在 钢液内产生气泡, 上升的气泡间 歇地冲击并突破渣层, 产生渣眼; 同时, 渣层发生波动, 波动频率随着Ar气流量的增加而增加. 参数研究显示: 220 t钢包底吹流量由100增加到 300 L/min, 渣眼直径由0.43增加到 0.81 m. 计算的无量纲渣眼面积与文献中渣眼的实 验结果很接近. Ar气喷吹期间, 渣层发生重大的变形, 近渣眼处的渣层变薄, 近钢包壁 处的渣层变厚. 渣眼周围钢液流速很大, 并导致部分渣滴卷入钢液中.