钢包底吹氩透气砖_刘少芹
钢包自动底吹氩装置在炼钢厂的应用及生产工艺实践
第２９卷第２期 ２００７年４月 甘肃冶金 ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖ０１．２９ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２００７
文章编号：１６７２－４４６１（２００７）０２－００４９－０２
钢包自动底吹氩装置在炼钢厂的应用及生产工艺实践
阮强，程子建，王意龙
（酒泉钢铁集团公司二炼钢厂，甘肃嘉峪关７３５１００）
摘要：本文通过对本厂钢包自动底吹氩装置的恢复使用，比较了自动底吹装置与传统的底吹方式的优缺点，通过 生产实践及比较，钢包自动底吹氩装置结合数字吹氩系统是可靠、先进的钢包自动化吹氩技术，极具推广应用的价
值。
关键词：精炼钢包；自动吹氩装置；底吹氩
中图分类号：ＴＦ７６９．９ 文献标识码：Ｂ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｂｏｔｔｏｍ Ａｒｇｏｎ Ｂｌｏｗｉｎｇ
Ｄｅ￣ｃｅ ｏｆ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｌａｄｌｅ ｉｎ Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ Ｐｌａｎｔ
ＲＵＡＮ Ｑｉａｎｇ，ＣＨＥＮＧ Ｚｉ－ｊｉａｎ，ＷＡＮＧ Ｙｉ—ｌｏｎｇ
（Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ ＪＩＳＣＯ，Ｊｉａｙｕｇｕａｎ ７３５１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｂｏｔｔｏｍ ａｒｇｏｎ ｂｌｏ－
ｗｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｂｏｔｔｏｍ ａｒｇｏｎ ｂｌｏｗｉｎｇ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｕｓａｇｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ
ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｂｏｔｔｏｍ ａｒｇｏｎ ｂｌｏｗｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ａｒｇｏｎ ｂｌｏｗｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ａｄｖａｎｃｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ
【CN209632115U】一种用于钢包的环形气幕挡墙及吹氩冶金装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920216026.8(22)申请日 2019.02.20(73)专利权人 山东钢铁股份有限公司地址 271104 山东省莱芜市钢城区府前大街99号(72)发明人 武光君 (74)专利代理机构 济南竹森知识产权代理事务所(普通合伙) 37270代理人 吕利敏(51)Int.Cl.B22D 41/58(2006.01)B22D 41/54(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称一种用于钢包的环形气幕挡墙及吹氩冶金装置(57)摘要本实用新型涉及一种用于钢包的环形气幕挡墙及吹氩冶金装置，包括环形气幕挡墙本体(1)、弥散式透气环(2)、气室(3)、进气管(4)，环形气幕挡墙本体(1)内设置有弥散式透气环(2)，弥散式透气环的上部伸出环形气幕挡墙本体(1)的上表面，气室(3)通过埋设胎模一次成型于弥散式透气环的底部，气室(3)的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连通，另一端从气幕挡墙本体(1)的侧部伸出，其特征在于，在连铸钢包浇注过程中，钢包弥散环透气上水口座砖全程吹氩，具有净化钢包内钢液、抑制钢包浇注下渣
两个吹氩冶金功能。
权利要求书1页 说明书9页 附图5页CN 209632115 U2019.11.15
CN 209632115
U1.一种用于钢包的环形气幕挡墙，其特征在于，包括环形气幕挡墙本体(1)、弥散式透气环(2)、气室(3)、进气管(4)，环形气幕挡墙本体(1)的横截面呈圆环形，环形气幕挡墙本体(1)的中部设置有安装孔(5)，环形气幕挡墙本体(1)内设置有弥散式透气环(2)，弥散式透气环的上部伸出环形气幕挡墙本体(1)的上表面，气室(3)设置于弥散式透气环的底部，气室(3)的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连通，另一端从气幕挡墙本体(1)的侧部伸出；弥散式透气环(2)以高纯刚玉、莫来石为主原料，采用等静压成型、中温烧成工艺生产。2.如权利要求1所述的环形气幕挡墙，其特征在于，气室(3)通过埋设胎模一次成型于弥散式透气环的底部。3.如权利要求1所述的环形气幕挡墙，其特征在于，所述环形气幕挡墙本体(1)的高度H为150～250mm。4.如权利要求1所述的环形气幕挡墙，其特征在于，所述弥散式透气环(2)，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈直角梯形，圆环下部宽度x为55～65mm，上部宽度y为50～60mm，高度h为100～200mm。5.如权利要求1所述的环形气幕挡墙，其特征在于，所述弥散式透气环中部安装孔(5)，其横剖面呈圆形，圆的直径大小与套装于钢包上水口座砖(7)的直径大小配合设计，且下部圆直径D2比上部圆直径D1大2～3mm。6.如权利要求1所述的环形气幕挡墙，其特征在于，所述弥散式透气环(2)的上端伸出所述环形气幕挡墙本体(1)上表面的高度z为5～10mm；所述弥散式透气环(2)侧壁的下端与环形气幕挡墙本体(1)侧壁的距离a为20～30mm。7.如权利要求1所述的环形气幕挡墙，其特征在于，所述气室(3)整体为圆环形，气室的纵剖面为半圆形，其半径R为10～11mm，气室(3)上设置进气管安装孔(6)，进气管安装孔的直径d为12～13mm。8.一种利用权利要求1-7任一项所述的环形气幕挡墙的吹氩冶金装置，其特征在于，在氩气流量控制上设置一套氩气管路系统和电气控制系统。9.如权利要求8所述的吹氩冶金装置，其特征在于，所述氩气管路系统，分为主吹支路和手动旁路，其中主吹支路包括第一球阀(14a)、气体过滤器(15)、第一压力表(16a)、第二球阀(14b)、压力变送器(17)、电磁阀(18)、冶金专用质量流量控制器(19)、单向阀(20)、第二压力表(16b)、减压阀(21)、第三球阀(14c)，手动旁路包括第四球阀(14d)、手动调节阀(22)，手动旁路的前端安装于第一压力表(16a)和第二球阀(14b)之间，手动旁路的末端安装于单向阀(20)和第二压力表(16b)之间，与主吹支路的第二球阀(14b)、压力变送器(17)、电磁阀(18)、冶金专用质量流量控制器(19)、单向阀(20)并联。10.如权利要求8所述的吹氩冶金装置，其特征在于，所述电气控制系统，包括吹氩控制系统PLC、触摸屏、上位机操作系统、网路交换机、连铸基础自动化系统，各系统通过以太网通讯与网路交换机连接，钢包内钢水称重系统收集、发送钢包内钢水重量到连铸基础自动化系统，通过以太网通讯、
南钢精炼钢包吹氩工艺水模实验研究
南钢精炼钢包吹氩工艺水模实验研究
胡道峰;陈敏
【摘 要】以南钢(南京钢铁股份有限公司)30 t精炼钢包为原型,在相似原理的基础上,通过水模型实验对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0.55 R处.同时通过顶渣实验和喂丝点位置优化实验,确定了合适的吹氩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.
【期刊名称】《材料与冶金学报》
【年(卷),期】2011(010)003
【总页数】4页(P168-171)
【关键词】LF精炼;底吹氩;水力学模型;均混时间
【作 者】胡道峰;陈敏
【作者单位】南京钢铁股份有限公司,南京210035;东北大学材料与冶金学院,沈阳110819
【正文语种】中 文
【中图分类】TF769.2
LF精炼是一种集吹氩搅拌、埋弧加热、还原气氛及白渣精炼为一体的炉外精炼方法.其中，钢包底部吹氩搅拌的均混效果直接影响整个LF的精炼效果［1～3］.
钢包吹氩是一种操作简单、精炼效果好的炉外精炼技术，在炼钢生产中得到了广泛的应用.它既可以单独使用，也可以与其他精炼手段结合，完成钢液的合金化、混匀，促进夹杂物上浮等，提高钢液质量［4～6］. 南钢(南京钢铁股份有限公司)30 t LF的主要技术参数如表1所示.为改善精炼效果，本文以南钢30 t LF为原型，采用物理模拟的方法对单孔和双孔位置进行优化研究，并进行了卷渣以及最佳喂丝点位置的实验，从而为改善南钢吹氩工艺提供理论依据.
用有机玻璃模型模拟钢包的尺寸，几何相似是模型和原型的主要尺寸的对应成比例，本试验采用模型和原型比为0.74.
以物理相似原理来模拟钢液和渣液等介质，用水来模拟钢液，用菜油模拟渣液，用压缩空气模拟氩气.
用塑料粒子(密度为1.1 g·cm－3，粒径﹤2 mm)的加入来观察钢包内钢液的流动情况和合金运动情况以及有无死区的存在.
对钢包吹氩来说，引起体系内流动的动力主要是气泡浮力而不是湍流的黏性力［8～10］，因此保证模型与原型的决定性准数——修正弗鲁德准数相等，就可保证动力相似，即
钢包底吹氩系统的设计改进
技术交流 工业加热 第４０卷２０１１年第３期
ＤＯＩ：１Ｏ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—１６３９．２０１１．０３．０２２
钢包底吹氩系统的设计改进
赵宏军，李 芳
（西安电炉研究所有限公司，陕西西安７１００６１）
摘要：钢包炉底吹氩技术是钢包精炼炉中的关键技术之一，传统的钢包炉吹氩装置难以实现对氩气流量的精确控制，造成吹氩搅拌
的效果不理想。介绍了一种新型钢包炉底吹氩装置，可以较好地克服传统底吹氩系统的缺陷，实际使用情况证明该新型吹氩装置使
用效果良好。
关键词：钢包精炼炉；钢包；底吹氩系统
中图分类号：ＴＦ７６９．９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—１６３９（２０１１）０３—００６６—０２
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｌａｄｌｅ ＢｏＲｏｍ Ａｒ－ｓｔｉｒｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ
ＺＨＡＯ Ｈｏｎｇ－ｊｕｎ，ＬＩ Ｆａｎｇ
（ｘｉ’ａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｆｕｒｎａｃｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ ７１００６１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｌａｄｌｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｂｏｔｔｏｍ Ａｒ－ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｌａｄｌｅ ｆｕｒｎａｃｅ．Ｔｈｅ ａｒｇｏｎ ｆｌｏｗ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｎｄ ｓｔｉｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｌａｄｌｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｂｏｔｔｏｍ Ａｒ—ｓｔｉｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｎｏｔ ｇｏｏｄ．Ａ ｎｅｗ ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｏｖｅｒｃｏｍｅ
ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｔｉｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．
90t钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究
第３１卷第５期
・８・２０１０年ｌＯ月 特殊钢
ＳＰＥＣＩＡＬ ＳＴＥＥＬ Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．５ ＣＩｅｔｏｂｅｒ ２０１０
９０ ｔ钢包炉底吹氩工艺优化的水模拟试验研究
丁 宁 ， 包燕平 孙齐松 王立峰
（１北京科技大学冶金与生态工程学院，北京１０００８３；２首钢技术研究院，北京１０００４３）
摘要采用１：２．５几何相似比的水模型，试验研究了钢厂９０ ｔ钢包炉（ＬＦ）透气砖位置、数量和底吹供气量对
钢包内流体混匀时间的影响。结果表明，优化后的钢包透气砖位于高位料仓下料位置的下方，渣料和合金能够直接
加在裸露区，熔化速度快，合金收得率高；底吹气体流量２３．８９ Ｌ／ｍｉｎ时钢包流体混匀时间最短，有利于钢水深脱硫。
关键词钢包炉底吹工艺混匀时间水模拟
Ａ Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｂｏｔｔｏｍ Ａｒｇｏｎ Ｂｌｏｗｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａ ９０ ｔ Ｌａｄｌｅ Ｆｕｒｎａｃｅ
Ｄｉｎｇ Ｎｉｎｇ 一，Ｂａｏ Ｙａｎｐｉｎｇ ，Ｓｕｎ Ｑｉｓｏｎｇ ａｎｄ Ｗａｎｇ Ｌｉｆｅｎｇ
（１ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｒｉｎｇ １０００８３； ２ Ｓｈｏｕｇａｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇａｓ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ ａｎｄ ｂｏｔｔｏｍ ａｒｇｏｎ ｓｕｐｐｌｙ ｒａｔｅ ｏｎ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ
ｌｉｑｕｉｄ ｉｎ ａ ９０ ｔ ｌａｄｌｅ ｆｕｒｎａｃｅ ａｔ ｓｔｅｅｌｗｏｒｋｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｔｅｓｔｅｄ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈ １：２．５ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｓｅｍｂｌｅ ｓｃａｌｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｌａｄｌｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｇａｓ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｄｕｍｐｉｎｇ ａｒｅａ ｏｆ ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ ｃｈａｒ－
40 t钢包双透气砖底搅拌物理模拟研究与应用
40 t钢包双透气砖底搅拌物理模拟研究与应用
周同军
【摘 要】以40 t双透气砖钢包为原型,基于相似原理建立模型与原型尺寸比为1∶2的钢包底吹氩物理模拟系统,研究吹气流量、双透气砖位置对钢包混匀时间的影响规律,以便提升钢包搅拌效率.研究表明,双透气砖最佳吹气位置为0.70R-0.70R(R为钢包半径),当双透气砖支路吹气流量相等时,钢包混匀时间随双透气砖与包底中心距离的增加而缩短,随吹气流量的增大而逐渐减少;当模型吹气量超过56
L/min(原型吹气量达到112 L/min)后,混匀时间随吹气量的增加并未减少,反而有所增加;当吹气总流量相等但双透气砖支路流量不同时,支路流量比为1∶3的混匀时间比支路流量比为1∶1的混匀时间长.工业试验表明,通过优化脱氧制度、改进底搅拌工艺以及采用氩气保护浇注等技术,可降低轴承钢氧含量,其中轴承钢氧的质量分数为7×10-4％以下炉数占比达60％以上,氧的质量分数10×10-4％以下炉数占比达100％,提升了夹杂物控制水平和产品品质.
【期刊名称】《宝钢技术》
【年(卷),期】2018(000)001
【总页数】6页(P28-33)
【关键词】物理模拟;钢包;混匀时间;氧含量
【作 者】周同军
【作者单位】宝钢特钢有限公司,上海200940
【正文语种】中 文 【中图分类】TF769.2
钢包主要用于对初炼炉(电弧炉、转炉)所炼钢水进行炉外精炼,调节钢水成分与温度,是满足连铸、模铸的重要冶金设备[1-3]。钢水从出炉后至浇铸结束,都盛装在钢包内,钢水通过钢包壁及其顶部覆盖渣进行热量的传递,并最终传递到外界环境中,因此钢包在生产周转过程中的传热直接影响着盛钢和出钢过程中钢水的温度变化。而钢水温度的变化对于炉外精炼过程、浇注生产过程和最终产品的质量有着很大的影响。
钢包底吹氩是一种经济适用且简单易行的精炼方法,其目的是使钢液成分和温度混合均匀,同时还可以去除钢液内部的夹杂物等[4]。采用合理工艺参数的底吹氩精炼能有效改善钢渣反应及混匀动力学条件,均匀钢水成分和温度,降低钢液中非金属夹杂物含量,改善钢液质量。鉴于钢包底吹氩操作的复杂性及高温特征,在研究中通常用水模型试验或数值模拟的方法。宝钢特钢有限公司40 t炼钢产线在生产模铸高端轴承钢的过程中,采用钢包底吹氩精炼,因生产过程中未能够形成最佳的钢包底吹氩搅拌制度,使得模铸高端轴承钢氧含量较高,与国内外高端轴承钢水平相比有一定差距。
1001钢包底吹氩工艺优化的物理模拟
第３５卷第１期 ２０１４年２月 特殊钢 ＳＰＥＣＩＡＬ ＳＴＥＥＬ Ｖ０１．３５．Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１４・１１・
１００ ｔ钢包底吹氩工艺优化的物理模拟
田恩华 李东侠崔衡 闰永其 吴华杰 （北京科技大学冶金工程研究院，北京１０００８３）
摘要以钢厂１００ ｔ钢包为原型，根据相似原理建立ｔ：４水模型，研究了双孔底吹位置（０．５４～０．７２ Ｒ）、角度 （４５。一１８０。）和底吹流量（Ｏ．０４～０．５５ ｍ ／ｈ）对混匀时间和钢一渣界面的影响，以确定最佳底吹工艺参数。结果表 明，透气砖布置的最优位置为底吹孔距钢包底面中心０．６３ Ｒ，１８０。夹角；最大底吹气量在０．３７ ｍ ／ｈ（原型１８．０ ｍ ／ｈ），软吹气量必须小于０．１２ ｍ ／ｈ（原型小于６．０ ｍ ／ｈ），建议软吹气量≤Ｏ．０４ ｍ ／ｈ（原型≤２．０ ｍ ／ｈ）。 关键词１００ ｔ钢包底吹氩混匀时间物理模拟卷渣
Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｂｏｔｔｏｍ Ｂｌｏｗｉｎｇ
Ａｒｇｏｎ ｉｎ ａ １００ ｔ Ｌａｄｌｅ
Ｔｉａｎ Ｅｎｈｕａ，Ｌｉ Ｄｏｎｇｘｉａ，Ｃｕｉ Ｈｅｎｇ，Ｙａｎ Ｙｏｎｇｑｉ ａｎｄ Ｗｕ Ｈｕａｊｉｅ （Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ １００ ｔ ｌａｄｌｅ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｗｏｒｋｓ ａｎｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｔｈｅｏｒｙ，ａ １：４ ｗａｔｅｒ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｅｔ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｎｏｚｚｌｅ ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ（０．５４～０．７２ Ｒ），ａｎｇｌｅ（４５。～１８０。）ａｎｄ ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ｒａｔｅ（０．０４—０．５５ ｍ ／ｈ）ｏｎ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｓｔｅｅｌ—ｓｌａｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｎｄ ｇｅｔ ｏｐｔｉｍｕｍ ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｒｅ— ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｓ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ ｉｓ ｂｏｔｔｏｍ ｎｏｚｚｌｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ｌａｄｌｅ ｂｏｔｔｏｍ ｃｅｎｔｅｒ ０．６３ Ｒ ｗｉｔｈ ａｎｇｌｅ １８０。；ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ｇａｓ ｒａｔｅ ｉｓ ０．３７ ｍ ／ｈ（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ １８．０ ｍ ／ｈ），ｔｈｅ ｓｏｆｔ ｂｌｏｗｉｎｇ ｒａｔｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ０．１２ ｍ ／ｈ（ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ６．０ ｍ ／ｈ）ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｓｏｆｔ ｂｌｏｗｉｎｇ ｇａｓ ｒａｔｅ ｉｓ ｎｏ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ０．０４ ｍ ／ｈ ｆｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｎｏ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ２．０ ｍ ／ｈ）． Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｄｅｘ １００ ｔ Ｌａｄｌｅ，Ｂｏｔｔｏｍ Ａｒｇｏｎ Ｂｌｏｗｉｎｇ，Ｍｉｘｉｎｇ Ｔｉｍｅ，Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，Ｓｌａｇ Ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ
唐钢薄板连铸用钢底吹氩工艺优化
总第１８７期 ２０１１年第７期 河北冶全
ＨＥＢＥＩ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｔｏｔａｌ １８７ ２０１１，Ｎｕｍｂｅｒ ７
唐钢薄板连铸用钢底吹氩工艺优化
冯慧霄 ，刘少芹 ，郝常鑫 ，席晓利 ，周晓红 ，孙利顺 （１．河北钢铁集团唐钢公司第一钢轧厂，河北唐山０６３０１６；２．河北钢铁集团唐钢公司技术中心，河 北唐山０６３０１６） 摘要：针对唐钢底吹氩钢水成分控制精准度差及透气效果不佳的现状，通过安装智能气体流量控制仪实 现了氩气流量精确控制，通过提高透气砖质量并加强钢包周转管理，透气率明显升高。经过底吹氩工艺 优化，使钢水成分和温度更加均匀，降低了钢中的夹杂物，提高了钢的质量。 关键词：薄板；连铸；底吹氩；工艺；优化 中图分类号：ＴＦ７６９．９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—５００８（２０１１）０７—００３７—０３
ＰＲＯＣＥＳＳ ＯＰＴ ＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＡＲＧＯＮ
ＢＯＴＴＯＭ—ＢＬＯＷＩＮＧ ＦＯＲ ＳＨＥＥＴ—ＣＡＳＴＩＮＧ ＳＴＥＥＬ
Ｆｅｎｇ Ｈｕｉｘｉａｏ ，Ｌｉｕ Ｓｈａｏｑｉｎ。，Ｈａｏ Ｃｈａｎｇｘｉｎ ，Ｘｉ Ｘｉａｏｌｉ ，Ｚｈｏｕ Ｘｉａｏｈｏｎｇ ，Ｓｕｎ Ｌｉｓｈｕｎ
（１．Ｎｏ．１ Ｓｔｅｅｌ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｍｉｌｌ，Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｂｅｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｔａｎｇｓｈａｎ， Ｈｅｂｅｉ，０６３０１６；２．Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｔａｎｇｓｈａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｂｅｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｔａｎｇ— ｓｈａｎ，Ｈｅｂｅｉ，０６３０１６） Ａｂｓ￣ａｅｔ：Ｔｏ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｇｏｎ ｂｏｔｔｏｍ—ｂｌｏｗｎ ｌｉｑｕｉｄ ｓｔｅｅｌ：ｂａｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｂｅｉｎｇ ｎｏｔ ＳＯ ｇｏｏｄ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｇａｓ ｆｌｏｗ ｇａｕｇｅ ｉｓ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ａｎｄ ａｒｇｏｎ ｆｌｏｗ ｇｅｔｓ ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ ｃｏｎ— ｔｒｏｌｌｅｄ，ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｇｅｔｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｗｉｔｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｒｏｕｓ ｂｒｉｃｋｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｄ ｌａｄｌｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ．Ｗｉｔｈ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｇｏｎ ｂｏｔｔｏｍ—ｂｌｏｗｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａ— ｔｕｒｅ ｏｆ ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ａｒｅ ｍｏｒｅ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ，ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｒｅｄｕｃｅｄ，ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｓｈｅｅｔ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ；ａｒｇｏｎ ｂｏｔｔｏｍ—ｂｌｏｗｎ；ｐｒｏｃｅｓｓ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
钢包底吹氩透气砖
企业论坛
铜 底 氧遣气砖
Ｐｕｒｇｉｎｇ Ｐｌｕｇ ｏｆ Ａｒｇｏｎ Ｂ ｌｏｗｉｎｇ ｕｎｄｅｒ Ｌａｄｌｅ
供稿ｌ刘少芹 ，刘曙光 ，王韶华 ／ＬＩＵ Ｓｈａｏ—ｑｉｎ ，ＬＩＵ Ｓｈｕ．ｇｕａｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｓｈａｏ—ｈｕａ。 钢棼窄
钢包底吹氩工艺是ＬＦ炉精炼过程中十分重要的
环节，它的作用是对钢水进行搅拌，钢水加热、成
分调整、去除夹杂物均在不断地吹氩搅拌使钢水循 环流动中完成。可见，钢包底吹透气性对炉外精炼
的影响是非常大的，如果钢包底吹透气砖不透气或
透气量小，钢水精炼工作根本无法完成。
唐钢第一钢轧厂自建厂以来，曾经频繁发生底
吹氩效果不好倒包或非计划甩包现象，约占非计划 甩包个数的３０％，钢包底吹氩成功率不能满足生产
的需求。为了提高钢包透气率，针对影响钢包底吹
氩的效果进行了分析，找出原因并提出了相应的改 进措施
透气砖
透气砖的工作原理
透气砖的作用实际上就是氩气吹人钢水的通道。
其工作的基本原理是：氩气通过透气砖芯的狭缝进
人钢水中，以气泡形式分散于钢水并上浮，周围的钢 水受浮力的驱动，在透气砖上方形成向上流股，到
达钢液顶部，向水平方向转向，然后沿钢包壁处向 下返流，使钢水在钢包内循环流动，从而使添加在
钢水中的合金、熔剂等快速熔化，促进了钢液成分
和温度的均匀以及钢液中夹杂物的上浮，去除了钢
中的非金属夹杂和有害气体，达到精炼钢液的目的。 其工作原理如图１所示．
透气砖的工作环境
钢包底吹透气砖在生产过程中要承受：
１）高速高压气流和高温钢液的冲刷。钢水在精
炼过程中全程吹氩搅拌，高速高压的气流由透气砖
吹人到钢包内，使钢液获得一定的搅拌动能，用控
制气体流量的方法来控制钢液的搅拌强度，人们用 眼睛看到的现象就是钢包内的钢液沸腾起来，此时
钢包底部气体与钢液相互作用形成湍流，同时由于
气流的反冲作用，透气砖及其周围的耐材受到严重
作者单位：１唐钢第一钢轧厂，河北唐山０６３０００；２１ｇ钢一炼钢厂，河北邯郸０５６０１５ ｆ Ａｒ
LF精炼炉底吹氩过程流量控制
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ＬＦ精炼炉底吹氩过程流量控制
作者：刘双荣
来源：《中国新技术新产品》2009年第09期
摘要：通过对精炼炉底吹氩工艺过程的分析，氩气流量难以控制的原因及整个被控系统的特点，选用具有分级结构的模糊自适应控制对氩气流量进行控制并通过仿真实验证明此方法较PID控制抗干扰能力强，取得较好的精炼效果。
关键词：LF精炼炉；底吹氩；分级模糊自适应控制
0引言
随着科技的发展，用户对钢材的质量提出了越来越高的要求。因此炉外精炼已经成为现代化钢厂的重要组成部分，是它生产纯净钢保证连铸顺利进行的重要手段。其中LF（Lade
Furnace）精炼炉是应用最广、数量最多的精炼炉，而氩气流量控制是LF精炼炉中的一个重要环节。目前LF炉吹氩控制系统一般都是采用手动或流量负反馈PID方式。但是从系统的观点看，在精炼炉底吹氩过程中，由于被控对象的非线性、数学模型的不确定性及系统工作的剧烈变化等因素，要采用常规的控制策略以实现对被控量-氩气流量进行精确控制。为此我们采用分级的模糊自适应对其进行控制取得了较好的效果。
1精练炉底吹氩系统
1．1精练炉底吹氩的原理
如图1所示，钢水进入钢包后，Ar气通过钢包底部的透气砖不断吹入钢液中，形成大量的小氩气泡，这些小气泡对于钢水中的有害气体N2，O2，H2等来说，相当于一个个小“真空室”，这些小“真空室”内其他的分压力几乎为零，于是溶解在钢液中的其他气体不断向氩气泡中扩散；扩散过程中，和氢氮在氩气泡中的分压力随着气泡上长而增加，但气泡在钢液中受热膨胀，因而氢和氮的分压力仍能保持较低的水平，故上浮过程中继续吸收氢和氮，最后随着氩气泡上浮而逸出钢液。另外，氩气上浮时引起的钢液搅动，提供了气相成核和夹杂颗粒碰撞的机会，有利于气体及夹杂的排除。因此，采用钢包底吹Ar精炼法，可以显著减少钢水中有害气体的含量，明显提高钢水质量，并且还具有设备简单、工艺操作方便、投资少、见效快的特点，特别适合“初练-精炼-连铸”的快工艺节奏。