35吨钢包底吹氩气不通浅析
钢包底吹氢模糊控制系统
们 的 常 识 推 理 规 则 ， 这 些 主 要 来 自 人 们 在 以 往 对 被 控 对 象 工 艺 的 熟 练 掌 握 和 控 制 经 验 。 把 这 些 经 验 和 工 艺 的 特 点 、 常 识 推 理 规 则 通 过 控 制 器 来 实
１钢 包 底 吹 氩模 糊 系 统控 制 策 略
１１控 制方案 ．
１１１工艺特征 ．． 在 精 炼 炉 吹 氩 过 程 中， 由 于 被 控 对 象 的 非 线
性 、数 学模 型参 数 的不 确定 性 和 系统 工作 点 的剧 烈
小 ， 钢 包 多 功 能 覆 盖 剂 对 钢 液 面 覆 盖 完 整 ， 吹 氩 时 氢 气 泡 不 冲 破 覆 盖 剂 层 而 平 稳 地 在 钢 渣 面 向 周 围 翻 动 ， 这 就 较 好 地 保 证 覆 盖 剂 对 氩 气 泡 携 带 夹 杂 的 吸 收 。 在 最 佳 供 氩 状 况 下 ， 测 出 其 供 氩 压 力 值 和 流 量
或 搅 拌 过 弱 。 最 佳 供 氩 要 求 应 当 是 出 钢 下 渣 量 要
间 等 。 为 了满 足 钢 铁 行 业 吹 氩 工 艺 等 在 一 些 工 况 比
较 恶 劣 而 生 产 工 艺 对 氢 气 流 量 控 制 有 较 高 要 求 的 场
合 ， 本 文提 出采 用 Ｐ ＬＣ 作 控 制 器 ， 基 于 模 糊 控 制 理 论 的 控 制 方 案 ， 采 用 Ｐ Ｍ 脉 ； 编 码 技 术 ， 对 钢 包 吹 Ｃ 中 氩 的 流 量 自动 进 行 精 确 控 制 。
３ ８四圆
２０ 年 ７ ０６ 期
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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
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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
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。
LF精炼炉底吹氩过程中的氩气流量控制
LF精炼炉底吹氩过程中的氩气流量控制发表时间：2018-09-27T18:52:49.657Z 来源：《知识-力量》2018年9月下作者：刘艳奎[导读] 本文通过对LF精炼炉底吹氩气的过程以及相关系统进行分析，在实际生产中氩气流量的难以控制的主要因素，同时选用分级结构模糊自适应控制系统对氩气流量进行相关的控制，结果发现，模糊自适应流量控制在较短的时间内便达到了相关的氩气流量设定值域，且无法进行调控。
（唐山三友氯碱有限责任公司，河北唐山 063305）摘要：本文通过对LF精炼炉底吹氩气的过程以及相关系统进行分析，在实际生产中氩气流量的难以控制的主要因素，同时选用分级结构模糊自适应控制系统对氩气流量进行相关的控制，结果发现，模糊自适应流量控制在较短的时间内便达到了相关的氩气流量设定值域，且无法进行调控。
而常规的控制曲线经过长时间的波动，才能恢复到预期设定的值域。
在实际的氩气流量控制中，模糊自适应控制效果要明显优于其他控制的实际控制效果。
关键词：氩气；LF精炼炉；氩气流量控制1 前言随着科学技术与经济社会的不断深入发展，每个行业都在高精尖发展。
在日常建设生产过程中，人们对于钢材的规格和质量的相关要求更为严格。
为此，炉外精炼已经成为钢铁厂生产中最为重要的一环，尤其是LF精炼炉应用最为广泛，而在LF精炼炉中，氩气流量控制是亦是比较重要的一个组成部分。
目前的钢铁生产过程中，LF精炼炉底吹氩是一种采取流量负反馈的的常用系统。
但在LF精炼炉底吹氩实际生产过程中，采用常规控制手段难以现实对氩气流量的精准控制，主要原因是通常被控制对象充满着非线性的不确定性以及系统在工作中所产生的剧烈干扰等因素影响。
2 LF精炼炉底吹氩系统概论当钢水进入钢包之后，氩气通过钢包不断地进入钢液体中，进而形成较多的氩气泡，这些气泡在钢水中众多的氮气、氧气以及氢气相当于是一个压力几乎为零的密闭空间，为此其他气体便不断的向气泡扩散开来，随着氮气和氢气不断的增多，气泡中的压力也随之增加，进而气泡不断的上涨。
底吹氩技术在安钢30t钢包上的设计及应用
１ 前 言
钢包底吹氩是现代炼钢工艺过程 中必不可少的
一
素：
（ 透气芯的尺寸要满足吹氩工艺所需透气量 的 １ ）
大小。
个环节 ， 它是通过安装在钢包底部 的透气 砖 向钢
（ 为防止修包 时浇注料灌人透气砖 内和使用时 ２ ） 被冷钢、 残渣覆盖 ， 透气砖 的高度应 稍高于包 底包
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第２ ９卷第 ５期
２０ ０７年 １ ０月
甘
肃
冶
金
Ｖ０ ． ９ Ｎｏ ５ １２ ． Ｏｃ ． ２ ０ ｔ ，０ ７
ＧＡＮＳ Ｕ ＭＥＴＡＩ ＵＲＣＹ
文 章 编 号 ：６２４ ６ （０ ７ ０ －０ ５ ） １７ －４ １ ２ ０ ）５０ １ ４３
（ 便于浇注料 的振动操作 ， ３ ） 使透气砖与浇注料 接触密实 ， 确保使用时安全而不会发生漏钢事故 。 根据 以上要求 ， 透气砖 的外形结构尺寸进行 对
了设 计 ， 图 １ 见 。
２ 钢 包底吹氩技术 的设计及应用
２１ 透气 砖 的设 计 与选择 ．
２ １ １ 透 气砖 的 结构设 计 ． ．
衬。
液中吹人氩气等惰性气体 ， 使钢液在钢包 内产生环 流， 对钢水进行充分搅拌 ， 使添加在钢水中的合金 、 脱氧剂 、 脱硫剂等快速熔 化、 分散 ， 促使钢液成分和 温度的均匀 ， 吸附钢液中的夹杂物 ， 去除钢中的非金 属夹杂和有害气体 ， 从而达到净化钢液 目的， 其使用 效果远远高于钢包顶吹氩。安钢第二炼钢厂过去采 用 钢包 吹氩枪 顶 吹 的 吹氩 方 式 ， 着对 钢 水 质 量 的 随 要求越来越高 ， 已不能满足提高钢水质量的需要 。
≤Ｏ． ２ ＭＰａ 。
考虑到该厂出钢温度高及钢包使用寿命长的特
底吹氩气系统的建械、分析与智能控制
摘 要 ：介 绍 了钢包 底 吹氩 气系统 的工艺参数 ，分析 了孔 板调节基本 原理 ，并 结合现场工 况条件 ，制定 出 三 段基本 精炼 吹氩 曲线 ，对搅拌 能进行 了计 算 、智 能吹氩 系统不仅提高 了产 品质量 ，还降低了能耗，对 同类型企业有一定 的指 导作用 。 关键词 ：底 吹氩 ；工艺 曲线；搅拌能 中图分类号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ ７ 文献标识码 ：Ｂ 文 章编号 ：１０ －５ ０ ２ ０ ）０ ０ ６－ ０ ８（ ０ ２ ５一Ｏ ２ —Ｏ ｏＯ ４
（．ｏｖｎ ｒ ｒ ， ｈ ｉ ｈａｇＩ ｎ ｎ ｔ ｌ ｏ ｐ ｙ Ｓ ｉ ｚｕｎ， ｅｅ ００３； ．ｅｅ Ｍｅ ｌｒｉ ｌ １ ｎｅ ｅ Ｗｏｋ Ｓｉａ ｕｎ ｏ ｄＳｅ ｍ ａ ， ｈ ｉ ｈａｇ Ｈ ｂｉ ５０ ２ ｂｉ ｔｌ ｇ ａ Ｃ ｓ ｊｚ ｒ ａ ｅＣ ｎ ｊ ａ ， １ Ｈ ａｕ ｃ Ｃ ｎｔ ｃｉ ｒｕ ｏ ｐａ，ｈ ｉ ｈａｇＨ ｂｉ ５０ ｏｓｕｔｎ ｏｐ ｍ ｎｙ Ｓｉ ｚｕｎ， ｅｅ ００３） ｒ ｏＧ Ｃ ｊ ａ ， １
ｐ ｎ ｉ ｌ ｏ ｒｆ ｅｒｇ ｌｔ ｎａ ａｙ ｅ ， ｈ ａ ｉ ｈｅ ・ｔｐ ｅ ｎｎ ｇ ｎ－ｌｗｉｇｃ ｒ ｅｗｏ ｋ ｄｏ ｔｃ ｍｂｎｎ ｉ ｒ ｃｐｅ ｆ ｉ ｃ ｅ ｕａｉ ｌｚ ｄ ｔ ｂ ｃｔｒ － ｅ ｓｒｆ ｉｇａ ｏ ・ ｏ ｎ Ｈ ｖ ｒｅ ｕ ｏ ｉｉｇ ｏ ｉ ｏ ｎ ｅ ｓ ｓ ｉ ｒ ｂ ｗｉ ｉ ｒ ｉｇ ｃ ｎ ｉｉｎ ｈ ｔ ｒｎ ｏ ｒ ｃ ｌｕ ａｅ ｄ ａ ａｙ ｅ ｎ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ｓｉ ｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｔ ｓｔ ｗｏ ｋｎ ｄ ｔ ，ｔｅ ｓｉ ｉｇ ｐ ｗｅ ａｃ ｌｔｄ ａ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｒａｏ ａ ｌ ｔ ｒｎ ｒｃ ｓ ｎ ｈ ｅ ｏ ｏ ｒ ｎ ｒ ｉｔｌ ｇ ｎ ｎｒｌ ￣ Ｋ ｆ ｅ ． ｔｉ ｓ ｏ ｄ ｆ ｍ ｒｃｉｅｔａ ｈ ｙ ｅ ｈ ｌ ｏ ｎｙ ｉ ｒｖｎ ｈｅｑ ａｉ ｎｅｌ ｅ ｔｃ ｔ ｉ ｏ ｏ ｍｅ ｌ ｅ ｄ Ｉ ｓ ｈ ｗｅ ｒ ｏ ｒ ｏ ｐａ ｔ ｔ ｅｓ ｓ ｍ ｅｐ ｎ ｔ ｌ ｍｐ ｏ ｉｇｔ ｕ ｌ ｙ ｃ ｈ ｔ ｔ ｏ ｔ ｏ ｐｏ ｕ ｔ， ｕ ｌｏｒｄ ｃｎ ｅｇ ｎ ｕ ｔ ｎ ｆ ｒｄ ｃｓ ｂ ｔ ｓ ｅ ｕ ｉｇｅ ｒ ｙｃ ｓ ｍｐ ｉ ． ａ ｎ ｏ ｏ Ｋｅ ｏ ｄ ： ｇ ｎｂ ｔ ｍ ｌｗｉｇ ｒ ｃ ｓ ｕ ｖ ； ｔ ｒｎ ｗｅ ｙＷ ｒ ｓ ａ ｏ ｔ ｂ ｏ ｎ ｐｏ ｓｃ ｒ ｅ ｓｉ ｉｇｐ ｒ ｒ ｏ ｏ ｅ ｒ ｏ
钢包底吹对钢液混匀时间和排渣面积的影响
鞍 钢 技 术
２ １ 第 ３期 ０ ０年
ＡＮＧＡＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ
总第３ ３期 ６
钢包 底 吹对 钢液 混 匀 时 间和排 渣面 积 的影 响
丁 丽华 ， 晓光 ， 丽娣 ， 张 贾 赵亮
（ 钢股份 有 限公 司技 术 中心 ， 鞍 辽宁 鞍 山 １４ ０ ） １０９
摘要 ： 通过 实验 室水 力模 型 实验 ， 究 了钢 包底 吹方式 、 研 气体 流量 对钢液 混 匀时 间、 面排 液
生产 中使 用合 理 的钢包 底 吹方式 以及控 制气体 流 量 ， 效地促 进 夹 杂物 去 除及 减少 卷 渣 现 象 的发 有
生 产 中被 用来 均匀 钢 水 温 度 和成 分 ， 除 有 害气 去 体 和夹杂 物等 的钢包 底吹 氩搅拌 流体 技术越 来越 得 到生产 厂 和研 究部 门的重视 。但 因工艺 及设备
渣 面积 的影 响 。 实验 结 果表 明 ， 用 双孔 底 吹 方式 可使 钢 液 混 匀时 间缩短 ， 面排 渣 面积减 采 液 少， 为在 生产 中使 用合 理 的钢 包底 吹 方式 以及 控 制 气体 流量 ， 有效 促进 夹杂物 去除及 减 少卷渣
提 供依 据 。
关键词 ：钢 包 ； 底吹 ； 水力模 型 ； 匀时 间； 渣 面积 混 排 中图分 类号 ：Ｉ７ ’ １ Ｆ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：１０ ４ １ （ ０ ０ ０ ００ ０ ０ ６— ６ ３ ２ １ ）３— ０ ９— ４
南钢精炼钢包吹氩工艺水模实验研究
（南京钢铁股份有 限公司 ，南京 ２０ ３ ：２ 东北大学 材料 与冶金学 院 ，沈 阳 １０ １ ） １０５ １ ８９
摘 要 ：以南钢 （ 南京钢铁股份有 限公 司）３ 精炼钢包 为原 型，在相似原理的基础上 ，通过水模 型实验对 ０ｔ
钢包不 同吹氩位 置的合理性进行 了研究 ．结果 表 明：采用 单孔底 吹时 ，最佳位 置在 距钢包 底部 中心 ０ ５ ．５ Ｒ 处 ．同时通过顶渣实验和喂丝点位置优化实验 ，确定 了合适 的吹氲量 和合适 的喂丝 点位置 ，研究结 果为优化 吹氩工艺提供 了依据 ． 关键词 ：Ｌ Ｆ精炼 ； 底吹氩 ； 力学模型 ； 水 均混时间 中图分类号 ：Ｔ ６ ． Ｆ７ ９ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ —６０ ２ １ ）３０ ６ －４ ６ １ ２ （０ １ ０ —１８０ ６
相等 ， 就可保 证 动力 相似 ， 即
ｎ模 原 型＝ 型 （） １ ２ ２ 原 型和模 型 参数 的对 比 ．
此 外 ， 据 ｎ Ｐ 根 ＝ Ｊ
ｇＨ ，
可得
表 ２和表 ３分 别给 出 了原型 与模 型 的主要 物 理参数 以及气 体流 量 的对应 关 系．
／１ 、
第１ ０卷 第 ３期
２１ ０ １年 ９月
材
料
与 冶
金
学
报
Ｖｏ．１ ．３ １ ０ Ｎｏ
Ｓｅ ．２０１ ｐｔ ｌ
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｔｒ ｌ ｎ ｔｌ ｒｙ ｏ ｒ ａ ｆＭａｅｉ ｓａ ｄ Ｍｅａｌ ｇ ａ ｕ
南 钢 精炼 钢 包 吹 氩工 艺 水模 实 验研 究
胡 道 峰 陈 ，
Ｓ ｕｄｙ ｏ ｔｏ ｒ ｏ ｌ ｗｉ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆｌ ｄ ｅ ｆ ｒ ｃ ｎ ｔ ｎ ｂｏ ｔ ｍ ａ ｇ ｎ ｂ ｏ ｎｇ ｔ ｃ ｏ ｏ ｙ ｏ ａ ｌ ｕ ｎａ ｅ ｉ
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35吨钢包底吹氩气不通浅析
摘要：针对钢包底吹氩不通的现象进行研究分析，提出理论控制方案。
关键字：透气砖、出钢温度、全程吹氩
1、引言
氩气在炼钢工艺中起着十分重要的作用：对钢包的钢水起搅拌作用，使钢水成分温度均匀；气洗作用，将钢包中的有害气体溶于易形成真空的氩气泡中，随着翻滚的钢水将其带到钢水表面以便将其去除；防钢水氧化作用，氩气是惰性气体，在钢水表面能防钢氧化，起保护膜作用。
2、钢包底吹氩气不通出现的原因分析
2.1透气砖狭缝堵塞造成钢包底吹氩气不通
1、透气砖断裂，钢包透气砖芯在使用过程中要承受钢水的快速加热以及底吹气体的冷却作用，在透气砖芯的垂直方向以及狭缝之间产生较大的温度梯度，透气砖前部和后部由于热膨胀系数的不匹配产生较大的热应力，在透气砖前部材质强度降低和热应力的共同作用下，透气砖前端20~30mm出极易发生断裂，而后在断裂部分发生错位，造成气道堵塞。
2、钢包的冷热交替比较频繁，在实际生产过程中35吨系统目前每月平均开加热包数量在60~80个，,使钢包透气砖的工作环境更加恶劣，对透气砖的抗热震性提出了更高的要求。
3、钢水倒灌狭缝，钢包吹氩气结束以后，启动放散阀。
放散阀放散速度非常快，约2~5秒的时间，钢包氩气管道内的氩气瞬间放散，
形成负压，在钢水的静压力作用下，就会出现钢水倒灌，透气砖端部狭缝被渗钢堵塞，造成气道堵塞。
见图1：
图1
2.2 钢包包底凝结冷钢造成钢包底吹氩气不通
1、加热包现状，35吨系统由于频繁的进行钢包下线加热和加热包上线，且线上钢包下线进行加热时不宜烘烤温度过高，一般烘烤加热包控制包衬温度在500~550℃（如果温度过高会出现包衬的钢渣层融化流入包底，钢渣将包底的透气砖全部覆盖。
加热包上线时因透气砖被钢渣覆盖，凉的钢渣无法处理，钢包不透气无法使用）。
2、钢包中下部温度低，我厂目前正常周转钢包包衬温度达到1150~1250℃时才能实现与钢水温度1580~1630℃的平衡，即包衬吸热相对较小。
而我们35吨系统的加热包包衬温度仅为500~550℃，所以开加热包时转炉出钢温降较大，个别炉次出现钢包包底结冷钢，造成钢包包底氩气不通。
见图2：
图2
3、预防措施
3.1透气砖不透气造成底吹氩气不开
3.1.1在线钢包下线加热前必须使用氧气将透气砖表面吹扫干
净；
3.1.2使用压缩空气对透气砖进行反吹；
3.1.3钢包加热前将透气砖使用引流剂覆盖；
3.1.4上线的加热包必须进行反吹，透气良好方可上线。
3.2包底结冷钢造成底吹氩气不开
3.2.1针对加热包炉次转炉提高出钢温度；
3.2.2尽量在出钢口较大的转炉出钢，减少钢水在钢包内静止时
间；
3.2.3接金属软管实现出钢过程的全程吹氩。
4、结语
通过采取以上措施，理论基本可以杜绝目前出现的底吹氩气不通现象。