120 t钢包底吹氩工艺水模型研究
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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。
钢包底吹氩模拟研究进展摘要本文介绍了,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 LadleAbstract 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 tworent bricks are distributed into the same diameter symmetrically.The time of blending is much 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。
《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展,钢包内固态物质的熔化与混匀技术已成为关键的研究领域。
在钢水生产过程中,底吹气体搅拌技术被广泛用于加速固态物质的熔化并促进混合均匀,以优化冶金流程和产品质量。
本篇研究报告通过水模型的方式,探究底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的过程。
二、实验方法与模型设计本研究采用水模型实验法,通过模拟钢包中固态物质在底吹气体作用下的熔化与混合过程,以期揭示其动态变化规律。
模型设计主要考虑了钢包的结构、底吹气体的流场、固态物质在水中的熔化过程以及混合效果等因素。
模型设计要点如下:1. 钢包模拟:采用透明有机玻璃材料制作钢包模型,便于观察实验过程。
2. 底吹气体系统:设计可调节气流量的底吹气体系统,以模拟不同吹气强度对熔化与混合的影响。
3. 固态物质模拟:使用特定粒径的金属球代替固态物质,以观察其在底吹气体作用下的熔化与混合过程。
4. 数据采集系统:设置数据采集系统,记录实验过程中的流场变化、熔化速率及混合均匀度等数据。
三、实验过程与结果分析实验过程中,通过调整底吹气体的流量和方向,观察固态物质在水中的熔化及混匀过程。
实验结果如下:1. 底吹气体对熔化过程的影响:底吹气体能够有效地促进固态物质的熔化,随着气流量的增加,熔化速率显著提高。
同时,气流方向对熔化过程也有影响,适当调整气流方向可进一步提高熔化效率。
2. 混匀过程分析:底吹气体搅拌作用使金属球在水中发生旋转和翻滚,从而实现了较好的混合效果。
混合均匀度随气流量的增加而提高,但过大的气流量可能导致金属球过度翻滚,反而降低混合效果。
3. 流场变化观察:通过高速摄像机记录实验过程,观察到底吹气体在钢包内形成旋转流场,有助于金属球的旋转和翻滚,从而加速熔化和混匀过程。
四、讨论与结论本研究通过水模型实验,揭示了底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的过程及影响因素。
实验结果表明,底吹气体能够有效地促进固态物质的熔化和混合均匀,但气流强度和方向需适当控制。
《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展,钢包内固态物质的熔化与混匀过程成为了提升冶炼效率与产品质量的关键环节。
底吹气体搅拌技术因其能够有效地促进熔融过程和混合均匀性,被广泛应用于冶金工业中。
本文将通过水模型实验,对底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀过程进行研究,以期为实际生产提供理论依据和指导。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验中所需材料主要包括透明玻璃钢包模型、模拟固态物质的粒子、底吹气体装置、数据采集系统等。
其中,透明模型便于观察实验过程并记录相关数据。
2. 实验方法实验采用水模型法,通过模拟实际冶炼过程中的气体搅拌和固态物质熔化过程,观察并记录相关数据。
具体步骤如下:(1)准备实验装置和模型;(2)将模拟固态物质的粒子放入钢包模型中;(3)启动底吹气体装置,调整气体流量和搅拌速度;(4)观察并记录固态物质熔化及混匀过程;(5)分析数据,得出结论。
三、实验过程与结果分析1. 实验过程观察在底吹气体的作用下,钢包中的水(模拟熔融物质)开始产生强烈的涡流。
随着气体流量的增加,涡流逐渐增强,固态物质粒子在涡流的带动下逐渐熔化,并与其他粒子混合均匀。
2. 熔化及混匀过程分析通过观察和记录数据,发现底吹气体的流量和搅拌速度对固态物质的熔化和混匀过程具有显著影响。
适当的气体流量和搅拌速度能够有效地促进固态物质的熔化和混匀,提高冶炼效率。
当气体流量过大或搅拌速度过快时,会导致钢包内水流紊乱,反而不利于固态物质的熔化和混匀。
因此,在实际生产中,需要合理调整底吹气体的流量和搅拌速度,以达到最佳的冶炼效果。
四、水模型实验结果与讨论通过对水模型实验数据的分析,我们得出以下结论:1. 底吹气体搅拌能够有效促进钢包中固态物质的熔化和混匀过程;2. 适当的气体流量和搅拌速度能够提高冶炼效率,过大的气体流量和过快的搅拌速度反而会降低冶炼效果;3. 通过水模型实验,可以直观地观察到底吹气体搅拌过程中钢包内流体的运动规律,为实际生产提供理论依据和指导;4. 本研究为进一步优化冶炼工艺、提高产品质量和降低能耗提供了有益的参考。
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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钢包吹氩时钢液循环流动过程数学模型研究钢包吹氩是钢液净化的一种常用方法,本研究旨在建立钢包吹氩过程中钢液循环流动的数学模型。
钢包吹氩时,氩气从钢包底部喷出,对钢液进行搅拌和冷却。
钢液经过搅拌后,会形成旋涡和漩涡,对整个钢包中的钢液产生强烈的涡动。
该涡动会带动钢液整体产生循环流动,从而实现钢液的混匀和净化。
本研究通过对钢包吹氩过程中钢液循环流动的分析,建立了一种基于流体力学理论的数学模型。
该模型考虑了钢液的物理性质、流体力学基本方程、流量方程和动量方程等因素,能够较为准确地描述钢液的循环流动。
通过该数学模型的分析,我们发现钢液的循环流动受到很多因素的影响,如氩气喷射速度、钢液密度、钢液表面张力等。
同时,我们可以通过调节氩气喷射速度、改变钢包设计等手段,来优化钢液的循环流动效果,从而提高钢液的混匀度和净化效率。
综上所述,本研究的数学模型对于理解和优化钢包吹氩过程中钢液的循环流动起到了重要的作用,有望为钢铁制造工业的发展提供一定的参考价值。
铁水包顶吹工艺水模实验研究铁水包顶吹工艺是一种通过在废钢原料表面吹入高压氧气,以此提高铁水中温度和脱除无用杂质的冶金技术,已被广泛应用于钢铁工业中。
水模实验是模拟炼钢过程中铁水流动状态和流动过程的实验方法。
实验目的本实验的主要目的是探究铁水包顶吹工艺过程中对水模流动状态和流动过程的影响,进一步研究铁水包顶吹工艺的有效性和可行性。
实验设计1.实验样品的制备我们使用了空心模具制作出了30组样品,每一组样品由一根铁水流道和两个出气口组成。
2.实验流程我们将铁水倒入样品中,并在样品中设置好加热片和温度计。
观察铁水在加热片中的温度变化和流动状况。
接下来,我们开始实验的吹氧环节,吹入高压氧气,记录各组的温度变化和铁水的流动状况。
实验结果我们对实验过程中的数据进行了统计和分析,得出以下结论: 1.在加热片中,铁水的温度变化较为明显,吹氧后温度呈现稳步上升趋势; 2.在吹氧环节中,铁水流动速度加快,流动状况变得更为稳定; 3.在吹氧结束后,铁水的温度变化会略有波动,但总体趋势仍呈稳步上升。
实验结论综合实验结果和数据分析,我们认为铁水包顶吹工艺对水模流动状态和流动过程都具有一定的影响,有利于提高铁水的温度和脱除无用杂质,进一步提高钢铁冶炼效率和质量。
实验总结本次实验通过对铁水包顶吹工艺水模的实验研究,探究了其对铁水流动状态和流动过程的影响,得出了一定结论。
但由于样本量较小、实验时间较短等因素,仍需要进一步进行深入研究和验证。
实验过程中我们也发现了一些问题,比如加热片温度控制不稳定等,这些问题需要在后续实验中得到改善。
但总体来说,本次实验为我们深入探究铁水包顶吹工艺的有效性和可行性提供了较为有价值的数据和参考意见。
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,造成钢液表面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、吹气喷嘴结构等因素有关,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围。
《底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型研究》篇一一、引言随着现代冶金工业的快速发展,钢包中固态物质的熔化与混匀过程成为了提高冶炼效率和质量的关键环节。
底吹气体搅拌技术作为一种有效的冶金过程控制手段,在钢包中固态物质动态熔化及混匀过程中发挥着重要作用。
为了更好地理解和优化这一过程,本文通过水模型实验对底吹气体搅拌钢包中固态物质动态熔化及混匀过程进行了深入研究。
二、实验方法与模型建立1. 实验设备与材料本实验采用水模型,通过模拟钢包中固态物质熔化及混匀的过程,观察和分析底吹气体搅拌的效果。
实验设备包括钢包模拟装置、气体供应系统、数据采集与处理系统等。
实验材料主要为水,用于模拟钢包中的固态物质和熔融物质。
2. 模型建立根据实际冶炼过程,建立了钢包中固态物质动态熔化及混匀的水模型。
模型中,通过改变底吹气体的流量、吹气位置和钢包内物质的分布等参数,观察水体的流动、混合和熔化情况,从而分析底吹气体搅拌的效果。
三、实验结果与分析1. 底吹气体搅拌对熔化过程的影响实验结果表明,底吹气体搅拌能够有效地促进钢包中固态物质的熔化。
在底吹气体的作用下,水体产生强烈的湍流,使固态物质与熔融物质充分混合,加速了熔化过程。
同时,适当调整底吹气体的流量和吹气位置,可以进一步优化熔化过程,提高熔化效率。
2. 底吹气体搅拌对混匀过程的影响底吹气体搅拌不仅能够加速熔化过程,还能够有效地促进钢包内物质的混匀。
实验发现,在底吹气体的作用下,水体中的不同成分在短时间内实现了充分混合。
这有利于提高冶炼产品的质量和均匀性。
3. 参数优化通过调整底吹气体的流量、吹气位置和钢包内物质的分布等参数,可以进一步优化钢包中固态物质动态熔化及混匀的过程。
实验发现,在一定的参数范围内,适当增加底吹气体的流量和改变吹气位置,可以显著提高熔化效率和混匀效果。
然而,过大的气体流量和不当的吹气位置可能导致钢包内物质的过度扰动和能量消耗增加,因此需要在实际操作中根据具体情况进行优化。
120吨顶底复吹转炉水力学模型优化研究顶底复吹转炉炼钢法是目前世界上最常用的炼钢方法,在底吹和顶吹转炉炼钢法基础上,综合两者的优点,克服了两者的缺点而发展起来的炼钢方法。
本实验研究根据相似原理,在1:7的转炉模型上进行水力学模型实验,研究了顶吹气体流量、底吹气体流量、氧枪高度和底吹布置方式对熔池内液体混匀时间和冲击深度的影响,得出以下结论:(1)在本实验参数操作范围内,顶吹气体流量对熔池内液体的混匀时间影响最大,其次是底吹气体流量、底吹布置方式和氧枪高度。
(2)在其它参数一定时,顶吹气体流量越大,对应熔池内液体的混匀时间相对越短,搅拌效果越好。
底吹气体流量和氧枪高度对混匀时间的影响存在临界值,当底吹气体流量和氧枪高度选取适中时,熔池内液体的混匀时间最短。
底吹元件布置采用6孔非对称布置时,熔池内液体的混匀时间最短,熔池内液体的搅拌效果最好。
(3)本次实验混匀时间的优化顶吹气体流量为98.2 Nm3/h(原型值为32000Nm3/h),底吹气体流量为2.12 Nm3/h(原型值为710 Nm3/h),底吹布置方式为6孔非对称结构,氧枪高度为243 mm(原型值为1700 mm),优化实验结果显示当吹炼参数选取以上参数时,熔池内液体的混匀时间为22s,搅拌效果最佳。
(4)顶吹气体流量和氧枪高度对熔池内液体冲击深度的影响最为明显,而底吹布置方式和底吹流量对冲击深度的影响不大,当顶吹气体流量过大时,氧枪高度选取不宜过低。