70t钢包底吹氩工艺优化的数理模拟研究
钢包渣处理技术和底吹氩参数优化
4104 % ,有利于吸附钢水中上浮的夹杂物 。 (2) 钢中 T[ O ] 含量 表 9 是本次试验低碳铝镇静钢 T [ O ]含
表 2 精炼渣的主要理化性能
渣号 1#渣
CaO 45115
SiO2 5182
化学成分
MgO 3121
Al2O3 9155
% S
01153
2#渣
67139
4186
2130 17134 01146
注 :M 系保密内容
212 第一轮工业性试验结果
21211 试验条件
试验钢种均为 Q195 ( 铝硅镇静钢) , 共
低碳铝 镇静钢
CaO 29137～54149
44165 22140～50169
45103
表 1 钢包渣主要化学成分
SiO2 10118～43100
22167 7145～21180
11126
Al2O3 1174～18152
9133 6119～27118
16128
Σ ( FeO + MnO) 4138～33126
39183 28～92 56115
铸坯中 T[O] ≤ 40 ppm 的比例 %
7114 80 75 25
工艺
精炼渣 精炼渣 精炼渣 精炼渣 平均 未处理
夹杂总量 mg·kg - 1
24101
12104 10103
5164
钢包钢包底吹氩实验方案
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。
吹氩搅拌的实践
吹氩搅拌的实践2008-10-27 20:33:22 作者：zhaoluo 来源：制钢参考网浏览次数：202 文字大小：【大】【中】【小】从转炉出到钢包的钢水，在钢包内钢水温度分布是不均匀的，由于包衬吸热和钢包表面的散热，在包衬周围钢水温度较低，而钢包中心区域温度较高。
如25t钢包，上、下层温差为70～100℃，50t为60～70℃。
这样如把钢水注入中间包，由于中间包衬的吸热再加上钢包底部钢水温度较低，就会造成中间包钢水温度降低过大而接近液相线温度，导致水口冻钢，浇注中断。
另外，钢包上、下部钢水温度低而中间温度高的特点，也会导致浇注过程中中间包钢水温度前、后期低，中期温度高，这样会引起结晶器坯壳生长厚度的不均匀性，同时对铸坯内部质量也有不利影响。
因此，各厂都规定供给连铸的钢水必须进行钢包吹氩气搅拌，以使浇注过程中钢水温度稳定均匀。
吹氩气搅拌已成为保证连铸钢水质量必要的技术措施。
钢包吹氩气搅拌钢水的目的是：⑴均匀钢水温度：对25t钢包吹氩搅拌钢水试验表明，吹氩气1min降温约10℃。
吹气搅拌后浇注前、中期中间包钢水温度差平均为3℃；而未吹气搅拌的炉次，前、中期钢水温差为14℃。
这说明吹气搅拌促使钢包上、下钢水温度的均匀。
⑵均匀钢水成分；出钢时在钢包内加入大量的铁合金（如硅锰、硅铁等），吹氩搅拌可使钢水成分均匀。
⑶促使夹杂物碰撞上浮，如某厂30t钢包吹氩3min，氧化物夹杂平均减少28%，总氧含量降低17.5%。
吹氩时，吹气压力和流量的控制应以不使钢水裸露翻腾为原则，否则钢水二次氧化严重，而且会使钢中氮和夹杂物含量有所增加。
钢包吹氩气搅拌的吹气流量和吹气压力的确定：吹气流量和压力的选择是影响钢包吹气搅拌效果的一个重要参数。
吹入钢水中的气体，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，这样产生的上浮力，抽引相当于吹入气体体积50～100倍钢水进行循环流动，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。
70吨钢包底吹氩水模型实验研究
Ｉ
ａ 单吹
ｂ９￣ ０ 双砍
ｃ１０ 双吹 ８￣
图 ４ 喷吹 方 式 示 意 图
Ｆｇ ４ ｉ ． Ｓ ｅ ｃ ｐ ｏ ｏ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｋ ｔ ｈ ｍａ ｆｂ ｗｌｎ ｄ ｌ
２０ ０
３０ ０
４Ｏ ０
５０ ０
６ｏห้องสมุดไป่ตู้０
２０ ０
３ｏ ０
４Ｏ ０
５Ｏ Ｏ
Ｆ ｇ ６ Ｅｆ ｃ ｆｂ ｏ ｉ ｇ ｖ ｌ ｍｅ Ｏｌｍｉｉ ｇ ｔｍｅ ｉ． ｆ ｔｏ ｌ ｗ ｎ ｏｕ ｉ ｘｎ ｉ ｅ
４
青 海 大学 学报
第２ ９卷
大 ， 其是处 于 ４ 。 向上 的流 体 受 到 两 股 反 向气 流 的 尤 ５方 影 响 ， 分作 用力 彼此抵 消 ， 部 使所 以该部 位 流体受 到搅 拌 作用 减 弱 ， 导致 混 匀时 间 明显 增加 。在 ０ ２Ｒ处 时 ， Ｌ ． 双孑 喷 吹气 流彼此 之 间影 响较小 ， 使得 混匀 时问 减少 。
第２ ９卷
第 ５期
青 海 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｉｇ ａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｎ ｔｒ Ｓ ｉｎｅ ｏ ｒａ ｏ ｎ ｈ ｉ ｎｖｒｉ （ ａ ｅ ｃ ｃ ） Ｑ ｔ ｕ ｅ
Ｖｏ ＿ ９ Ｎｏ ５ ｌ２ ． ０ｃ． ０１ ｔ２ ｌ
２１ ０ １年 １ ０月
钢７ ０吨底吹氩钢包进行水模型实验研究 ， 优化其最佳喷吹位置 ， 为实际生产提供依据 。
１ 实验 方 法 与 实验 装 置
１ １ 实验 方 法 ．
实验模型按照 ７ ０吨钢包原型 ， １４ 以 ：采用有机玻璃制成 。实验 以相似原理为基础保证容器几何尺 寸的相似及流体微 团所受 动力相似。研究表 明 ４， Ｉ 在气液两相 等温流动 系统 中， Ｊ 需要考虑修 正的
底吹氩钢包精炼中钢渣界面行为物理模拟
底吹氩钢包精炼中钢渣界面行为物理模拟曹震;艾新港;李胜利;张少勇;王鑫【摘要】为了选择合适的钢包吹氩参数,以某厂100 t钢包为原型,建立模型与原型尺寸比为1:4的物理模型.通过水模实验对钢包临界卷渣吹氩量进行测量,得到单孔及双孔吹气时的临界卷渣气量是标态450L/min和400 L/min,双孔吹气更容易卷渣.讨论了渣层裸露面积的影响规律,单孔和双孔吹气底吹气量分别在大于标态500 L/min和400 L/min时,渣层表面裸露面积增加不明显.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2013(036)002【总页数】4页(P117-119,123)【关键词】底吹氩;卷渣;物理模拟【作者】曹震;艾新港;李胜利;张少勇;王鑫【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】TF769.2钢包底吹氩气是当今被广泛采用的一种简单的炉外精炼方法［1－3］。
搅拌强度与去除夹杂物、均匀温度和钢液成分等都密不可分［4］。
在生产实践中喷吹操作不正常会导致钢液顶渣卷混，出现大颗粒夹杂物，污染钢质；同时，底吹氩造成钢液面暴露，易于造成钢液的二次氧化，恶化钢液质量［5－7］。
本文介绍依据相似原理在实验室进行的钢包吹氩的水模试验，研究卷渣及钢液面裸露的影响规律，为选择合适的钢包吹氩参数提供依据。
渣钢界面的流动状态主要受到液体表面张力的影响。
实验研究在满足几何相似和动力学中的Fr准数相等之外，还需要保证动力学中的We准数相等［1］以某厂100 t钢包为原型，制作相似比例为1∶4的有机玻璃模型，钢包模型的具体尺寸见表1。
主要设备还有转子流量计，空气压缩机，储气罐等。
实验用水模拟钢液，空气模拟氩气，油模拟渣。
钢包底吹氩工艺开发
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。
炼钢精炼炉钢包底吹控制系统改造分析
71C omputer automation计算机自动化炼钢精炼炉钢包底吹控制系统改造分析沈江珠（酒钢集团榆中钢铁有限公司，甘肃 兰州 730104）摘 要：随着当前炼钢行业的不断发展进步，其冶炼工艺技术基于创新手段，极大的提高了冶炼产品质量和生产效率。
而钢包底吹作为冶炼工艺中的重要环节，现有炼钢精炼炉钢包底吹控制系统已经不能完全满足现代化工艺生产需求，必须要对原有控制系统进行一定的优化和改造，保障钢包底吹控制系统具有良好的实施效果，提高氩气流量控制的合理性。
因此本文从硬件配置以及PLC 编程角度出发，在原有控制系统管理基础上，对其进行优化改造，旨在更好的促进炼钢精炼炉钢包底吹控制系统满足生产工艺要求，进一步提高生产效率和效益。
关键词：炼钢精炼炉；钢包底吹；控制系统；改造中图分类号：TF769 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）16-0071-2收稿日期：2020-08作者简介：沈江珠，男，生于1987年， 汉族， 甘肃临夏回族自治州人，本科，助工，研究方向：冶金工程。
钢包底吹是炼钢精炼炉在生产成品钢时，不可或缺的重要工艺手段。
其主要作用是通过搅拌和气洗钢水，以防止出现钢水氧化。
通常情况下，在开展钢包底吹工艺时，对精炼钢水质量影响最大的因素即是氩气流量的控制。
如氩气流量相对较大，则会导致穿液面发生严重的喷溅现象，从而致使钢水出现裸露氧化，致使夹杂物大量增加。
而如果吹氩气的流量较小，则会造成流量不够稳定、无法开展快速搅拌，不能完全的去除气体和夹杂物，影响炼钢过程的质量。
1 钢包底吹控制系统的原理炼钢精炼炉的钢包底吹控制系统改造的前提是了解和掌握其具体的工作原理。
一般情况下，钢包底吹控制系统是由两套氩气控制阀而组成，分别控制两组钢包底吹工艺的开展。
同时配备流量调节电磁阀，当其打开时，会产生对应的流量值。
而电磁阀的动作则是根据氩气流量工艺的实际要求而决定的，即是在HMI 设定炼钢工艺所需输出的流量值，通过计算后，能够准确得到电磁阀的动作状态，打开相应的阀而关闭其他无关阀。
钢包钢包底吹氩实验方案及对策
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。