覆盖剂和保温层对钢包钢水温降影响的数值模拟

通过建立数学模拟研究了添加覆盖剂和保温层对钢包静置过程中钢水温降的影响。结果表明:钢包静置过程中,钢水通过其上表面及钢包的包衬向外界传递热量,钢水温度下降。添加保温覆盖剂可使钢水上表面热损失大幅度下降,从而有效减小钢水温降。添加保温层可有效减小钢水通过钢包包衬向外界环境散失的热量,从而有效减小钢水温降。     

钢包钢水温降及其影响因素的模拟

通过有限元方法建立了120 t钢包的传热模型,计算分析了钢包在使用过程中的传热行为,研究了钢包内衬及厚度对钢水温降的影响.结果表明:使用导热系数较低的保温材料,在传统钢包内衬中添加绝热层能显著提高钢包的保温效果,减低钢水温降速率;改变工作衬厚度对钢水温降速率的影响较小.     

冶炼过程钢包温度场和钢水温降的研究

采用有限差分法,建立了钢包的传热物理模型和耐火材料层的温度分布模型,研究炼钢过程中钢包包衬温度场分布和钢水温降的影响.结果表明热态空包每多停留1 min,后续钢水温降增加约0.26℃;空包停留1 h后进行1 h的离线烘烤,后续出钢阶段钢水降温约12℃;永久层导热系数越小,永久层的温度梯度会越大,隔热效果会越好,工作层宜...     

37Mn5连铸钢水的温降规律

结合37Mn5连续铸钢的生产实践,采用控制容积法,模拟了钢包内钢水温度随时间的变化规律,并应用统计回归和神经网络法预测了钢水从钢包到中间包过程的温降规律,结果表明,现行连铸钢水在中间包内的平均过热度为30℃,高于过热度的最佳值,不利于实现高拉速,高质量,确定连铸钢水从钢包到中间包温降值为25℃;按最佳过热度控制的钢水到达大包回转台时的温度为：第一炉TL＋（51－60）℃,连浇炉TL＋（41－50）℃。     

210t钢包钢水温降规律的数值模拟

通过建立钢包有限元传热数学模型,模拟钢包传热过程的瞬态温度场.分别采用代表值法和能量守恒法分析重庆钢铁股份公司炼钢厂210 t钢包不同烘烤温度、不同绝热层材质对钢水温降的影响,预测了不同工况的钢水温降速率,并与实测值进行了对比.结果表明:钢包烘烤温度对钢水温降影响很大;钢水浇铸过程中温降速率比静置时要大;实测的温降速率...     

重钢80t钢包瞬态温度场的模拟研究

通过建立钢包传热数学模型和有限元模拟计算，分析了重钢炼钢厂80t钢包不同烘烤温度、不同绝热层材质对钢水温降的影响，提出了钢水温降速度低于1．5℃/min、的优化方案，模拟结果与现场实测数据基本吻合，为重钢炼钢厂减少钢水温降提供了依据。     

薄带连铸钢包对钢水温度影响因素研究

针对薄带连铸使用的钢包,结合其工序运转情况,建立了钢包及钢水的耦合传热模型。传热模型详细分析了预热、装钢、静置、吹氩及浇铸时钢包内衬温度的变化情况。在该模型中,利用变形几何(移动网格)技术考察了钢水液位下降过程中钢水对内衬传热的变化。此外,钢包吹氩模型中,综合考虑了氩气吸热和吹开表面形成裸露圆时形成的散热情况。在对比参数中,考虑了不同预热温度、转炉出钢温度、吹氩量、浇铸时间下,钢包内钢水及包衬的变化情况。从结果来看,吹氩量对温降的影响显著。     

新钢包热状态对钢水温度的影响

 以210t未加绝热层的无碳新钢包为研究对象,建立数值模拟模型进行计算,并利用实际生产数据进行验证。计算结果显示新钢包蓄热到第10周期达到热饱和状态;新钢包阶段由于蓄热所造成的钢水最大温降为183℃,据此建立了新钢包阶段的钢水温度补偿模型。实际应用结果表明,该温度补偿模型的应用提高了中间包的钢水温度命中率,对炼钢厂的生产具有一定指导意义。     

转炉炼钢厂钢包包衬耐材的改进

通过现场调研发现炼钢生产中存在着如下问题:1)在转炉炉役中后期,铸造吊车长期处在满负荷运行,存在一定的安全隐患;2)钢包装120 t钢水时,上部净空只有200～300 mm,不符合钢包炉的使用要求(钢包炉要求净空400～600 mm);3)钢包耐材寿命低、耐材消耗高、工人劳动强度高;4)钢包包役后期,包壳外表面温度偏高,接近蠕变温度,存在一定的安全隐患。针对上述问题开展了以下工作,并取得了良好的效果:1)通过调整精炼渣系、合金化配方、加强钢包耐材和砌筑质量等措施后,钢包侵蚀速率由2.5 mm/次降低至1.1 mm/次,钢包寿命从平均67次提高到157次;2)为了保证钢包出钢量在120 t时,上部净空满足精炼的要求,将钢包工作层厚度减少30 mm,钢包包衬寿命由平均157次调整至127次;3)由于减薄包衬和调整永久层的材质,使钢包耐材总量降低3.8 t,钢包最大总质量由180 t减至176.2 t,铸造吊车使用更加安全;4)由于永久层选用了保温性能好的耐材,包壳外壁温度由280～292℃降至252～262℃,远低于钢材的蠕变温度,满足钢包安全使用的要求;5)钢包耐材改进后,耐材、合金、造渣料、电耗、电极等消耗显著降低,吨钢成本降低12.16元。     

空包时间对钢包热状态影响的研究

利用Ansys模拟软件建立了钢包周转过程的传热计算模型,并利用实测数据验证了模型的准确性。利用模型对不同空包时间和在线烘烤时间下的钢包热状态进行了模拟分析,并研究了相应热状态对在钢包后续周转过程中钢水温降的影响。结果表明,钢包空包时间为3h相对于空包时间为1h(正常热修包时间)的情况,由于钢包蓄热损失造成后续周转过程中钢水温降增加约13℃;对于空包时间2～3h的情况,通过对钢包进行40min在线烘烤,能够降低钢包后续周转过程中钢水温降约10℃,烘烤过程中前10min对于增加钢包蓄热效果最明显,能够降低钢水温降约5℃。     

预热温度对钢包盛钢时的内衬温度及应力影响

为了确定合适的钢包烘烤预热温度,以某钢厂90t整体铝镁浇注料钢包为原型进行数值模拟,利用有限元分析软件ANSYS,采用间接耦合法进行计算,得出了不同烘烤预热温度工况下,钢包盛钢时的内衬温度变化及应力分布。结果表明:提高钢包预热温度可以降低钢包内衬的温升及钢液温降幅度,减小钢包内衬的温度梯度,减少内衬材料受热应力所引起的热震破坏,从而延长钢包使用寿命。综合考虑钢包内衬水分排除、节能及热应力分布等因素,钢包预热温度取1 173~1 273K最佳;钢包底部的烘烤预热温度应提高到1 373K。     

钢包底温度场和应力场数值模拟

钢包是连铸生产线上的重要设备，其内衬的热应力是影响钢包寿命的主要因素。本文运用有限单元法，对钢包底的温度场和应力场进行了数值模拟。计算结果表明，新包预热后仍处于吸热状态，经数次热循环后才达到“准稳态”；包底工作层应力值在预热完成后，钢水注入瞬时达到最大；包底工作层热面靠近包壁处的应力比靠近中心部位高，可在靠近包壁处增设保温装置降低该处应力。     

钢包内衬结构的优化研究

钢包是冶金生产中的重要设备，其使用寿命的长短直接影响整个企业的正常生产。利用有限元法建立了钢包的温度模型，针对实际的生产工况对钢包结构进行了优化，并分别对钢包的包底和包壁进行优化。结果表明，优化后钢包的应力明显下降，显著地提高了钢包的使用寿命。     

320t鱼雷罐铁水温降的有限元计算

为强化鱼雷罐储运时的铁水保温,根据某炼铁总厂铁水运输的实际工况,采用ANSYS有限元软件,用辐射矩阵描述铁水和罐衬间的传热,构建了二维轴对称模型,对某炼铁总厂320 t鱼雷罐采取保温措施前后的温度场进行了瞬态热分析,计算了铁水温降.结果表明:现有的鱼雷罐在储运时会产生110℃铁水温降,此温降同实际温降的误差为8.3%,采取保温措施后,铁水温降减少到83℃.说明保温措施是显著的.     

新型钢包整体温度场和应力场三维数值模拟

针对新型300t钢包,采用三维有限元数值模拟的方法研究了包壳的整体温度场分布。重点研究了包壳外表面高度方向、桶体与包底连接环焊缝处的温度分布以及钢包一些辅助结构对包壳温度场的影响,从而掌握钢包包壳温度场的分布规律,为新型钢包的日常维护以及如何延长钢包的使用寿命等方面的工作提供一定的依据。     

炼钢工艺制度对180t钢包内衬寿命的影响

分析了出钢温度、钢包渣特性、精炼率与精炼时间、造渣材料和生产组织等炼钢工艺制度对天津天铁冶金集团热轧板有限公司180 t钢包内衬寿命的影响,对提高钢包内衬寿命、降低耐火材料消耗具有指导性意义。     

210t铁水包静置温降过程的数值模拟

通过数值模拟方法,研究了210 t铁水包静置温降过程中铁水包包盖和铁水液位对铁水温降速率的影响.模型中使用S2 S辐射传热模型来考虑渣层与包盖间的辐射传热,并分析了不考虑铁水自然对流对计算结果的影响.结果表明:铁水静置过程计算中,考虑铁水自然对流现象能够明显提高铁水温度的均匀性,并提升计算结果的准确性.使用包盖能够有效...