150t钢包双透气砖底吹氩优化与工业试用
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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。
钢包底吹氩控制系统的优化设计一、引言钢包底吹氩控制系统在钢铁冶炼过程中起着至关重要的作用。
它通过控制底吹氩气的流量和压力,实现钢水中氧含量的控制,从而提高钢水质量和冶炼效率。
然而,在现有的底吹氩控制系统中,仍存在一些问题和待优化的空间。
本文将针对这些问题进行探讨,并提出一种优化设计方案,旨在改善底吹氩控制系统的性能。
二、问题分析1. 氩气流量不稳定:目前的底吹氩控制系统在控制氩气流量时存在一定的波动性,这可能导致钢水中氧含量无法稳定控制,使得钢水质量下降。
2. 压力控制不准确:底吹氩控制系统中的压力传感器精度有限,无法实现精确的压力控制,这可能影响到氩气的吹入效果。
3. 控制策略过于简单:目前的底吹氩控制系统采用的控制策略相对简单,无法充分考虑到钢水冶炼过程中的复杂动态变化,导致控制效果有限。
三、优化设计方案为了改善钢包底吹氩控制系统的性能,我们提出以下优化设计方案:1. 引入先进的气体流量控制技术:通过采用先进的气体流量控制器,可以实现对氩气流量的精确控制。
该控制器能够根据实时测量的氩气流量反馈信息,调整控制阀门的开度,以实现稳定的氩气流量输出。
2. 优化压力传感器选择:选择高精度的压力传感器,并进行准确的校准和调整,以提高底吹氩控制系统中压力的测量和控制精度。
3. 制定复杂的控制策略:结合钢水冶炼过程的动态特性,制定更为复杂的控制策略。
该策略应考虑到钢水温度、氧含量、氩气流量等多个因素的综合影响,并通过建立合适的数学模型和控制算法,实现对底吹氩控制系统的智能化控制。
四、实施方案在实施优化设计方案时,需要考虑以下几个方面:1. 系统硬件的更新:根据优化设计方案的要求,对底吹氩控制系统的硬件进行更新,包括更换控制器、传感器等设备,并确保其与现有系统的兼容性。
2. 软件算法的优化:根据新的控制策略,优化底吹氩控制系统的软件算法,确保其能够准确地根据实时数据进行控制决策,并实现智能化控制。
3. 系统测试与调试:在实施优化设计方案后,进行系统测试与调试,验证新设计的稳定性和性能。
钢包底吹氩工艺开发摘要:钢包底吹氩工艺是一种有效的钢水处理方法,通过向钢包底部吹入氩气,使钢水中的杂质和气体充分上浮,达到净化钢水的目的。
本文主要介绍了钢包底吹氩工艺的原理、开发过程及应用效果,阐述了该工艺对提高钢水质量和连铸效率的影响。
一、钢包底吹氩工艺原理钢包底吹氩工艺的原理是在钢包底部通过特制的喷嘴向钢水中吹入氩气。
氩气在钢水中形成气泡,气泡在上升过程中会吸附钢水中的杂质,并携带杂质上浮,从而达到净化钢水的目的。
同时,氩气的搅拌作用还可以使钢水成分和温度更加均匀,提高钢水的质量。
二、钢包底吹氩工艺开发钢包底吹氩工艺的开发主要包括工艺流程设计、设备选型和控制系统优化三个环节。
首先,需要确定合适的氩气流量、压力和喷嘴结构,保证氩气能够充分搅拌钢水。
其次,需要根据钢包容量、钢水处理量和现场实际情况选择合适的设备型号和数量。
最后,需要对控制系统进行优化,确保工艺过程的稳定性和可靠性。
三、钢包底吹氩工艺应用效果钢包底吹氩工艺在多个钢铁企业得到了广泛应用,并取得了良好的应用效果。
首先,该工艺可以显著提高钢水质量,降低钢水中杂质含量,提高钢材的力学性能和耐腐蚀性能。
其次,该工艺可以显著提高连铸效率,降低铸造成本,提高钢铁企业的经济效益。
此外,该工艺还可以减少铸坯裂纹、提高铸坯质量,延长铸坯使用寿命。
四、结论钢包底吹氩工艺是一种有效的钢水处理方法,通过向钢包底部吹入氩气,可以显著提高钢水质量和连铸效率。
该工艺的开发和应用对于提高钢铁企业的产品质量和经济效益具有重要意义。
未来,还需要进一步研究和优化钢包底吹氩工艺,以推动钢铁工业的持续发展。
在铜冶金工业中,新型双侧吹熔池熔炼工艺设备的应用已经成为了一种趋势。
这种工艺设备可以提高铜金属的产量和质量,同时降低能耗和污染物排放,为铜冶金工业的可持续发展做出了巨大的贡献。
铜冶金工业是一个重要的基础工业,对于国民经济和科学技术的发展具有重要意义。
然而,传统的铜冶金工艺存在一些问题,如能耗高、污染物排放量大、产量低等。
钢包钢包底吹氩试验案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。
在气流淌能的推动下到液相中,分散成很多的小气泡而上浮,同时在高温钢水中气体被加热而膨胀,从而产生了猛烈的搅拌作用。
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,假设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,简洁引起钢水发生喷溅,造成钢液外表掩盖的渣卷入钢液部。
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、吹气喷嘴构造等因素有关,可由试验打算。
在生产常依据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为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,气体会快速地冲出钢液,要冲破钢液上掩盖的渣层,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,一般以能抑制钢液的静压力,刚好能在透气砖外表上形成气泡为适宜。
如钢液深,刚所需的氢气压力大,反之,所需氩气压力小。
抱负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,否那么钢液温度下降太多,且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物消灭率增加,但吹氩时间缺乏,气体及非金属夹杂物不能很好地去除,吹氩效果不明显。
所以必需依据现场实际生产状况,以及要到达的精炼效果,从而确定适宜的吹氩时间。
2试验原理物理模拟的理论根底是相像原理。
应用相像原理建立模型和进展试验时,必需保证两系统几相像、物理相像。
对于钢包底吹氩系统来说,引起体系流淌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,就能根本上保证它们的动力相像,依据这一,选用修正的Fr’,就可以确定模型中吹气量的围。
钢包底吹氩控制系统的优化设计钢包底吹氩控制系统是钢铁生产过程中的重要环节,其优化设计能够提高钢铁生产的效率和质量。
本文将从钢包底吹氩控制系统的原理、优化设计的目的和方法以及实际应用效果等方面进行探讨。
一、钢包底吹氩控制系统的原理钢包底吹氩控制系统是通过控制钢包底部喷口的氩气流量和压力来实现钢水的混合和温度控制。
钢包底吹氩控制系统的主要组成部分包括氩气供应系统、氩气流量控制系统、氩气压力控制系统和温度控制系统等。
二、优化设计的目的和方法优化设计的目的是提高钢铁生产的效率和质量。
具体方法包括以下几个方面:1.优化氩气供应系统,确保氩气的稳定供应和质量。
2.优化氩气流量控制系统,提高氩气流量的精度和稳定性。
3.优化氩气压力控制系统,确保氩气压力的稳定和可靠性。
4.优化温度控制系统,提高钢水的温度控制精度和稳定性。
三、实际应用效果钢包底吹氩控制系统的优化设计在实际应用中取得了显著的效果。
通过优化设计,钢铁生产的效率和质量得到了大幅提升。
具体表现在以下几个方面:1.钢水的温度控制精度和稳定性得到了显著提高,减少了钢铁生产中的温度偏差和浪费。
2.钢水的混合效果得到了改善,减少了钢铁生产中的不均匀性和质量问题。
3.钢铁生产的效率得到了提高,减少了生产时间和成本。
4.钢铁生产的质量得到了提高,减少了废品率和质量问题。
综上所述,钢包底吹氩控制系统的优化设计是钢铁生产中的重要环节,其优化设计能够提高钢铁生产的效率和质量。
通过优化氩气供应系统、氩气流量控制系统、氩气压力控制系统和温度控制系统等方面的设计,可以实现钢水的混合和温度控制,从而提高钢铁生产的效率和质量。
在实际应用中,钢包底吹氩控制系统的优化设计取得了显著的效果,为钢铁生产的发展做出了重要贡献。
底吹氩钢包内废钢熔化行为的数值模拟张利超;方庆;周文浩;王家辉;余刚;张华;倪红卫【期刊名称】《工程科学学报》【年(卷),期】2024(46)5【摘要】以某厂70 t钢包为研究对象,采用数值模拟的方法对比了吹氩量对钢包内不同比表面积和预热温度的废钢熔化行为.结果表明:废钢熔化速度随着比表面积的增加而加快;底吹氩气可显著加速废钢熔化,但随着比表面积的增加吹气的促进效果逐步减弱.有底吹氩时,比表面积为120、130.22和160.81 m^(2)·m^(-3)的废钢中心温度上升速率相较于无底吹氩时分别提高了7.06、6.51和3.73 K·s^(-1),熔化速率分别增加了0.92、0.88和0.28 cm^(3)·s^(-1),熔化时间分别缩短了17、15和3 s.板形废钢初始温度由300升到1000 K时,其熔化速度由2.97提高到3.26 cm^(3)·s^(-1),熔化时间缩短了3 s.底吹氩流量显著影响废钢熔化速度,当氩气流量由100增至200 L·min–1时,比表面积为120、130.22和160.81m^(2)·m^(-3)的废钢熔化时间分别由44减小到35 s、42减小到34 s及34减小到31 s.【总页数】13页(P822-834)【作者】张利超;方庆;周文浩;王家辉;余刚;张华;倪红卫【作者单位】武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室;湖南华菱湘潭钢铁有限公司【正文语种】中文【中图分类】TF769.2【相关文献】1.底吹氩钢包内三维流场的数值模拟2.底吹氩钢包内衬蚀损行为的数值模拟研究Fe合金在底吹氩钢包内熔化混匀的数值模拟研究4.底吹氩钢包内渣-金反应及脱硫行为的数值模拟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第42卷 第4期 2007年4月钢铁Iron and Steel Vol.42,No.4April 2007钢包炉精炼不同吹氩工艺对夹杂物去除效果的研究唐海燕1, 李京社1, 王剑斌1, 孙开明1,2, 温德松1,2(1.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;2.天津钢管集团有限公司第一炼钢厂,天津300301)摘 要:在水模试验的基础上改变了天津钢管集团有限公司第一炼钢厂150t 钢包的吹氩工艺,通过示踪剂追踪、金相分析、大样电解、扫描电镜(SEM )、电子探针(EDS )等手段比较分析了改进后的工艺与原工艺对石油套管用钢39Mn2V 非金属夹杂物的去除效果。
结果表明,原工艺精炼前后氧的质量分数降低率为35.42%,微观夹杂物和大颗粒夹杂物的去除率分别为59.85%、93.43%,而改进后的工艺精炼前后对应值为44.31%、64.29%、95.88%。
由此可见,改进后的工艺在降低氧含量和去除夹杂物方面均优于原工艺。
关键词:钢包吹氩;非金属夹杂物;去除效果中图分类号:TF777 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2007)0420021203Study on R emoval of Inclusions From MoltenSteel by B lowing During LF R ef iningTAN G Hai 2yan 1, L I Jing 2she 1, WAN G Jian 2bin 1, SUN Kai 2ming 1,2, WEN De 2song 1,2(1.School of Metallurgical and Ecological Engineering ,University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083,China ; 2.No.1Steelmaking Plant ,Tianjin Pipe Corporation Ltd.,Tianjin 300301,China )Abstract :Based on the water model experimental results ,150t ladle argon blowing process at No.1Steelmaking Plant ,Tianjin Pipe Corporation Ltd.was improved.Analytical techniques such as tracers ,metallographic examina 2tion ,electrolysis ,SEM and EDS were applied to compare the effect of inclusion removal for casing steel treated by two different argon blowing processes during L F refining.The results show that the reduction rate of total oxygen ,with microinclusions and large 2sized inclusions was 35.42%,59.85%and 93.43%respectively after ladle refining before improvement.The corresponding values of improved process were 44.31%,64.29%and 95.88%.K ey w ords :ladle argon blowing ;non 2metallic inclusion ;removal effect作者简介:唐海燕(19702),女,博士生,工程师; E 2m ail :maliyaa @ ; 修订日期:2006207202 天津钢管集团有限公司是生产无缝钢管的大型企业,主要产品为石油套管、高压气瓶管、管线管等。
LF炉双路底吹控制系统设计张恒① 王伟兵 姚阳阳(河钢集团邯钢公司自动化部 河北邯郸056015)摘 要 LF炉是钢铁生产中炉外精炼的主要方法之一,是电弧炉的一种特殊形式。
作为钢水精炼的重要环节,LF炉起到了钢水含量精调、钢水温度调节、改善钢水纯净度、造渣等作用。
邯钢新区LF炉采用双路底吹的方式,通过钢包底部的透气砖底吹氩气来均匀钢水成分,底吹阀门站采用西门子200smart控制系统,通过OPC通讯完成底吹阀门站和精炼主系统的通讯,实现远程自动控制。
关键词 LF炉 底吹 西门子 OPC中图法分类号 TG155.4 文献标识码 ADoi:10 3969/j issn 1001-1269 2023 Z2 0171 前言LF炉(LADLEFURNACE)即钢包精炼炉,是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。
LF炉一般指钢铁行业中的精炼炉。
实际就是电弧炉的一种特殊形式。
由于它设备简单,投资费用低,操作灵活和精炼效果好而成为冶金行业的后起之秀,在日本得到了广泛的应用与发展。
钢包底吹作为促进精炼冶炼过程的重要手段,重要程度不言而喻。
邯钢原三炼钢使用的是单路底吹氩的方式,对钢包透气砖和钢水特性的应对能力较弱,无法达到更好的底吹效果,造成能源浪费,影响钢水品质。
双路底吹则很好的解决了这一问题,同时针对复杂的钢包状况,双路底吹都能较好的处理,进一步保证冶炼品质,降低氩气消耗,节约能源成本。
2 底吹控制系统设计2.1 双路底吹控制系统设计根据工艺要求,精炼岗位在接到钢水后,首先应当通过大气量将透气砖上的硬壳吹开,因而需要较大的压力和流量;在下电极上电冶炼时,需要通过较小且稳定的氩气,将钢水翻滚至一定幅度,保证钢水翻滚充分、电极加热均匀。
在加料结渣时,需要较大且稳定的氩气,将钢水充分翻滚,促进成渣。
因此设计了底吹阀门站,包含控制系统和进出管,压力变送器,质量流量控制器,切断阀等仪表,设计图如下图1所示。
图1 双路底吹阀门站原理图TotalNo.285Extraedition2023 冶 金 设 备METALLURGICALEQUIPMENT 总第285期 2023年增刊(2) ①作者简介:张恒,工程师,河钢邯钢自动化部智能研究室,邮箱:zhangheng01@hbisco.com 控制系统使用了西门子的200smart系列,S7-200smart是西门子公司开发的一款小型PLC,其CPU模块配备标准型和经济型两种类型,能够满足不同行业、不同客户的各种需求。