兴澄特钢钢包底吹氩工艺的物理模拟

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120t钢包底吹氩参数数理模拟研究及工艺优化

120t钢包底吹氩参数数理模拟研究及工艺优化
本研究通过数值模拟研究钢包底吹氩过程钢液 的流动状况,把钢液视为连续相、气泡视为分散相, 利用离散相模型计算钢包底吹氩过程。
1.1 基本假设
由于熔池内部存在复杂的运动过程,模型建立 时基于以下假设[2] :
( 1) 流体为 不 可 压 缩 黏 性 流 体, 初 始 状 态 下 熔
池内充满液相;
( 2) 气泡浮力是驱动钢液循环流动的动力;
ABSTRACT By mathematical and water simulation the flow field and active zone ratio of a 120 t ladle in LF refining process under different arrangement of porous plug and argon flow rate is studied. It is shown that the active zone in ladle in⁃ creased and the mixing time reduces with the increasing of argon flow rate, the 120 ° arrangement of porous plug is better than others when the argon flow rate is small. According to the results and the site condition,the arrangement of permeable brick for exiting ladle is optimized. The application result shows that the molten of slag and alloy materials is accelerated and the refining time is reduced, it is beneficial for the reduce of electrode waste by licking. KEY WORDS LF refining argon blowing mathematical simulation water simulation permeable brick

70吨钢包底吹氩水模型实验研究

70吨钢包底吹氩水模型实验研究


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
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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

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

钢包底吹氩工艺流程

钢包底吹氩工艺流程

钢包底吹氩工艺流程英文回答:The argon bottom blowing process in steelmaking refers to the technique of injecting argon gas into the bottom of the ladle or tundish during the steelmaking process. This process is commonly used in steelmaking to improve the quality of the steel by removing impurities and reducing the oxygen content.The argon bottom blowing process typically involves the following steps:1. Ladle or tundish preparation: The ladle or tundish is prepared by ensuring it is clean and free from any impurities. This is important to prevent any contamination of the steel during the process.2. Argon gas injection: Once the ladle or tundish is prepared, argon gas is injected into the bottom through alance or a porous plug. The gas is injected at a controlled flow rate and pressure to create a bubbling effect in the steel bath.3. Stirring and mixing: The argon gas bubbles rise through the steel bath, creating turbulence and stirring the molten steel. This helps to homogenize the temperature and composition of the steel, ensuring a more uniform product.4. Impurity removal: The argon gas reacts with impurities such as carbon, sulfur, and nitrogen present in the steel. These impurities are either oxidized or dissolved in the gas bubbles and removed from the steel bath.5. Oxygen reduction: Argon gas also helps in reducing the oxygen content in the steel. Oxygen reacts with carbon and other elements in the steel, leading to the formation of oxides. By reducing the oxygen content, the argon bottom blowing process helps to minimize oxide formation and improve the steel quality.6. Process control: The argon bottom blowing process is closely monitored and controlled to ensure optimal results. Parameters such as gas flow rate, lance height, and lance position are adjusted based on the specific requirements of the steel grade and composition.中文回答:钢包底吹氩工艺流程是指在炼钢过程中将氩气注入钢包或中间包底部的技术。

90t钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究

90t钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究

m e beb o k a l l c s


罐囊 一号 囊 力
2# 3
接加在裸露 区 , 仅合金 收得率提 高 , 不 而且 熔化速
度快。 从 图 2 a 可 以看 出 , 用 双 透 气 砖 布 置 时 , () 采 当
原方 案 双 . 1
双 . 2 双 一 3 双 _ 4
A s n t d n W a e o e l g f r O p i ia i n o Te ta d S u y o t r M d l n o tm z t f i o Bo t m g n Bl wi g Pr c s f a 9 d e Fu n c to Ar o o n o e s o 0 t La l r a e
双 _ 5
堕. 1
1 0
6 8 6 0 1 4 0 1 # 8# 4
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1 O
3 8
两 透气 砖距 离 近 时 , 匀 时 间 比较 长 , 原布 置 双一 混 如 1 和 双 -; 2 当两 透 气砖 距 离远 时 , 螺旋 上 升 的气 液两 两
钢包 内石蜡 与水 的界 面 处 的搅 拌 状 况 , 确定 深 脱 来
硫 和 去除夹 杂物 的最佳 底吹氩 气 流量 。
中保 持原 型 钢 包 和模 型 钢 包 的 修 正 弗 鲁 德 准 数 相 等 , 算 出模 型 底 吹流 量 ( 1 。在模 型钢 包 底 并计 表 )
部设计 的底 吹位置 如 图 1 示 , 行 单底 吹和 双底 所 进 吹 的优 化实验 。 用水模 拟 钢液 , 氮气模 拟氩气 。将 8 0m 0 L饱和 的 N C 水溶 液作 为示踪 剂加入 模 型钢包 中 , a1 采用 电

中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术 (一)

中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术 (一)

中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术 (一)
中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术是一项用于钢铁生产的重要技术,通过吹氩技术,可以有效地提高钢水的质量和生产效率。

下面将从以下几个方面对中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术进行分析。

一、中频炉炉底吹氩技术的工作原理
中频炉炉底吹氩技术是指将气体(氩气)从炉底向上喷入钢水中,通过气体的搅拌和扰动,能够有效地混合钢水中的各种元素,从而达到提高钢水质量和生产效率的目的。

二、中频炉炉底吹氩技术的优点
1.提高钢水质量:通过中频炉炉底吹氩技术,能够将钢水中含氧量、硫高量等有害元素降到更低的水平,从而使钢水质量更加纯净。

2.提高生产效率:中频炉炉底吹氩技术能够加快钢水熔化的速度,从而缩短熔化时间,提高生产效率。

3.降低能耗:中频炉炉底吹氩技术通过提高熔化速度,减少了能量的损耗,从而降低了能耗。

三、中频炉炉底吹氩技术在钢铁生产中的应用
中频炉炉底吹氩技术在钢铁生产中已经被广泛应用。

在中高炉的炼钢过程中,中频炉炉底吹氩技术逐渐成为主要工艺之一。

炉底吹氩炉的各项性能已达到了国际领先水平。

四、中频炉炉底吹氩技术的发展趋势
随着钢铁产业的不断发展,中频炉炉底吹氩技术也在不断创新和发展。

未来,中频炉炉底吹氩技术将继续集成更多高科技,积极推动智能制
造技术的应用。

总之,中频炉炉底吹氩熔炼精炼净化钢水技术是一项用于钢铁生产的
非常重要的技术。

它能够有效地提高钢水的质量和生产效率,改善钢
铁产业的生产效率和环境保护水平。

可以说,中频炉炉底吹氩技术已
经成为了钢铁生产过程中不可或缺的重要技术之一。

1042 大钢锭浇铸过程双底吹氩钢液流动的物理模拟

1042 大钢锭浇铸过程双底吹氩钢液流动的物理模拟

大钢锭浇铸过程双底吹氩钢液流动的物理模拟钟良才1庞立鹏 1 王洪亮1蒋鹏2刘国强2朱英雄1(1. 东北大学冶金学院,沈阳110004;2. 宝山钢铁股份有限公司,上海201900)摘要:在实验室建立了大钢锭浇铸过程模内底吹氩的物理模型,研究双底吹氩工艺对模内钢液流动的影响。

试验结果表明,浇铸过程模内不吹气时,在液面高度160~300mm时,混匀时间为60s左右,液面达到960mm时,混匀时间高达215s。

在钢锭模内吹入搅拌气体,在所研究的供气流量下,混匀时间均在20~50s之间。

当液面高于500mm后,混匀时间可以缩短70%以上。

在模型钢锭模内,较好的透气砖位置为距底部中心距离L=102~142mm处,吹气流量0.05 ~0.07 m3/h。

模内不吹气时,液面高度在100mm以下,会发生大颗粒的剪切卷渣现象。

模内吹气流量为0.05m3/h时,在液面高度小于100mm时,形成小颗粒的卷渣。

随吹气流量增大,不卷渣的临界高度增加。

关键词:大钢锭,模铸,吹氩工艺,钢液流动,混匀时间,卷渣,物理模拟Physical Modeling for Molten Steel Flow in Large Ingot Casting Process withDouble Bottom Ar Bubbling Porous BeamsZhong Liangcai1, Pang Lipeng1, Wang Hongliang1, Jiang Peng2, Liu Guoqiang2, Zhu Yinxiong1(1. Metallurgy School, Northeastern University, Shenyang 110004, China; 2. Baoshan Iron and Steel Co., Ltd.,Shanghai 201900, China)Abstract: A large ingot casting model with bottom Ar bubbling was set up in laboratory for investigation of influence of bottom Ar bubbling process on molten steel flow in the ingot mold during casting. The results from the research show that during ingot casting without gas bubbling the mixing time is about 60 s at liquid level 160~300 mm in the mold. The mixing time is high up to 215 s at the liquid level up to 960 mm. In the mold with bottom gas bubbling the mixing time is between 20 s and 50 s for the gas flow rates studied. The mixing time can be decreased by more than 70%after the liquid level higher than 500 mm. Better gas bubbling position is at L=102~142 mm from the bottom center and gas bubbling flowrate 0.05~0.07 m3/h. In the case without gas bubbling, big slag particles may be entrapped due to up-stream’s shear effect at liquid level below 100 mm, while in the case with gas bubbling at 0.05m3/h flow rate, small slag particle entrainment is observed at liquid level below 100 mm, but the critical level height of no slag entrapment increases with increase in gas bubbling flowrate.Key words: large ingot, ingot casting, Ar bubbling process, molten steel flow, mixing time, slag entrapment, physical modeling1 前言随着铸钢工艺的不断发展,连铸已成为现代化钢铁企业炼钢生产的主要方式。

底吹氩过程LF炉盖内气体流动的数值模拟

底吹氩过程LF炉盖内气体流动的数值模拟

底吹氩过程LF炉盖内气体流动的数值模拟
储莹;郭汉杰;杨学民
【期刊名称】《特殊钢》
【年(卷),期】2010(031)002
【摘要】基于流体模型和湍流修正模型,借助流体工程模拟软件Fluent6.3.26对吹氩过程中210 t LF精炼炉盖内气体的流动、混合和质量、动量传输进行了计算模拟,分析了其流动行为和分布状态.结果表明,随钢包净空高度增加,液面上部氩气回旋区扩大,"死区"减小;当氩气流量增至500 L/min时,吹氩孔位于0.68 R的盖内流动效果优于0.3 R的效果;正常工作状态下的合理抽气压力为-150 Pa;在合理的抽气压力和吹氩孔位置的情况下,300 L/min的氩气流量基本可以满足要求,强搅拌时可增至500 L/min.
【总页数】4页(P10-13)
【作者】储莹;郭汉杰;杨学民
【作者单位】北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,100083;中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京,100190
【正文语种】中文
【相关文献】
1.LF炉底吹氩时钢液流场的数值模拟 [J], 任三兵;陈义胜;黄宗泽;贺友多
2.柴油机螺旋进气道内的气体流动数值模拟 [J], 常思勤;刘雪洪
3.车用燃油加热器锥盖形燃烧器内气体流动的数值模拟 [J], 王伟;毛华永;李国祥;
潘世艳;巩厅房;晋世强
4.矩形微通道内滑移区气体流动换热的数值模拟 [J], 柏巍;王秋旺;王娴;陶文铨
5.底吹氩钢包内三维流场的数值模拟 [J], 马骏;沈巧珍;阳方;李光强
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钢包吹氩时钢液循环流动过程数学模型研究

钢包吹氩时钢液循环流动过程数学模型研究

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。

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第 6期
总 第 16期 9
1 2 月
冶 金 丛 刊
M ET ALLURGI CAL COLL ECTI ONS
S um . 9 16
NO 6 .
201 1 年
De e e mbe 2 0 1 r 1
兴 澄 特 钢 钢 包 底 吹 氩 工 艺 的 物 理 模 拟
48. . 8S
K e o ds t e p st n o ro lwi g;wae i lto y w r h o ii fa g n b o n o t rsmu ai n; mii g t e xn i m
L F精炼 炉 具有 脱 气 、 温 、 均 调的氩 气 搅 拌是 L F
中 图 分 类 号 :F 6 T 79 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 6 1— 8 8 2 1 ) 6— 0 1 0 17 3 1 ( 0 1 0 0 0 — 4
PHYSI CAL I ULA TI SM oN F Bo TToM o ARGo N BLoW I NG PRo CESS I XI N NG CHENG PECI S AL TEEL S
[ m d ) ‘ m H
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物 理水模 拟 实验 研究 不 同吹气 方式 下包 内液 体 的混 匀 时 间 , 出合 理 的底 吹 透 气砖 布置 方 式 及 适 合 的 提
吹 气流 量 , 以促进 现场 生产 顺利 进行 。 式 中 P ,z P—— 气体和 溶液 的 密度 ,g m ; k /
w n si rv d a dt eo t l rjc a h tb t m ozep st n r t h a iso / n igwa mp o e n h pi oe tw sta ot n zl o io sweea erdu f 3 a d ma p o i t 1
0. 4 wi h n l f 1 0。 n 6 t t e a g e o 8 a d whe h cu lfo r t s 6 0L h n t e a t a w a e wa 0 /mi l n, te h re t mii g tme wa h s o t s xn i s
L n n li e g Yo ge
( igh n p ca Sel o ,Ld , inyn2 4 0 , i gu X n ce gS ei t . t. J gi 14 0 J n s ) l eC a a
L i g h S n L y a S n a g a g Di g Xio n iJn s e u iu n o g fn f n n a mi g
日— — 熔 池 深 度 , m;
1 实 验 原 理 及 方 法
1 1 实 验 原 理 .
冷 永 磊
( 澄特 种钢 铁有 限公 司 , 苏 江 阴 2 4 0 ) 兴 江 14 0
摘 要
李 京社 孙 丽 媛 宋方 方 丁 小明
(北 京科 技大 学 , 北京 10 0 ) 000
根 据 相 似 原 理 , 兴 澄 特 钢 10 钢 包 建 立 几 何 比例 为 1 3的 水 力 学 模 型 , 对 原 型 进 行 评 估 的 基 础 上 对 对 5t : 在
两者 的 修 正 弗 鲁 德 准 数 F 韦 伯 准 数 We相 r和
等 I] 4。实验 选用 1 3的实验 模型 , : 以水模 拟 钢 液 , 氮气 模拟 氩气 。
由模 型 与 原 型 的修 正 弗鲁 德 准 数相 等 , 以确 可 定模 型 吹气量 范 围 。由式 ( r =( r 可得 到 F) F) 模 型吹气 量 与实 际吹气 量 的关 系式 :
炉精炼 的基础 … 。为进一步促进 夹杂物上 浮 , 提高 钢 液纯净 度 , 需对 吹氩方式进行优 化 。限于高 温 的服 役 环境 , 钢包吹氩 很难 获 得 比较 直观 的数 据 , 用水 模 采 型 冷态模拟 已成为研究钢 包吹氩 的一 种主要方法 。 本 文 以兴澄 特钢 的 10 精 炼 钢包 为 原 型 , 过 5t 通
( ej gUnv ri fS in ea d T c n lg B in iest o ce c n e h oo y,B in 0 0 0,Chn ) i y ej g 1 0 0 i ia
Absr c Ac o d n o t e sm i r p i c p e ta t c r i g t h i l rn i ls, wae de t e m erc r to o 3 wa s tu o a t r mo lwi g o ti ai f 1: s e p fr h
1 0 a l fXi c e pe ilS e 1 On t e b sso h r t tp v l to tl d e o ng h ng s ca t e . 5 h a i ft e p ooy e e auain,t e p sto fa g n b o h o i n o ro l— i
吹 氩 位 置 进 行 改 进 , 定最 佳 吹 气 方 案 为 : 孔 位 于 半 径 的 13处 和 半 径 的 06 确 双 / .4处 , 10 夹 角 布 置 , 际 吹 气 量 成 8。 实
为 60 / i 0 L m n时得 到最 小 混 匀 时 间 4 . 。 8 8S
关 键 词 吹 氩 位 置 ; 模 拟 ; 匀 时 间 水 混
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