一、120t转炉氧枪过程控制(论文文献综述)
宋健,解文中,孙波,王勇,吴发达,牛金印[1](2022)在《120 t转炉氧枪喷头参数优化与应用》文中指出针对马鞍山钢铁股份有限公司某厂120 t转炉炉型特点和冶炼工艺情况,对原有氧枪4孔喷头参数进行了优化设计。对氧枪喷孔数、喷孔偏转角、工况压力、喉口直径、出口直径和扩张段长度等都进行了适当调整,优化后的氧枪喷头马赫数由1.98提高到2.05。结合该厂生产实践表明,优化后的氧枪5孔喷头可增加转炉供氧强度,优化转炉内动力学反应条件,吹氧时间平均缩短128 s,脱磷率提高4.65%,终渣w(TFe)由18.59%降低到15.84%,铁水消耗降低22 kg/t,不仅有利于转炉提高废钢比,还可以提高金属收得率。
张天,蒋鲤平,于飞,刘宇龙[2](2021)在《120t转炉高供氧强度冶炼工艺开发》文中提出通过优化氧枪的喷头参数,120 t转炉供氧强度由3.6 m3/(min·t)提高到4.5 m3/(min·t),同时为了保证终点钢水成分满足生产要求,对转炉冶炼枪位和加料制度进行了优化。生产实践表明,采用新的氧枪喷头组织生产,转炉终点成分与原工艺相近,转炉吹氧时间可由15.1 min缩短到12.8 min,冶炼周期相应缩短了 2.4min,炉渣全铁含量可由18.5%降低到17.5%,预计年产量可提高12万t。
高茗[3](2021)在《炼钢工艺废钢熔化过程基础研究》文中进行了进一步梳理废钢资源化利用是实现钢铁绿色生产的重要措施之一。我国废钢资源丰富、废钢产量大,在废钢铁利用方面仍有较大发展空间,而提高废钢熔化效率是提升其工业应用价值的关键。为了促进工业生产中废钢的完全熔化,需要进一步探究废钢熔化规律,优化熔化参数。因此,本文围绕炼钢工艺废钢熔化过程开展实验研究,并利用Fluent软件模拟废钢熔化行为,阐明废钢熔化机理,解析熔化过程中的传热、传质现象,并获得关键参数;建立了废钢熔化影响因素评估体系,定量分析了各因素对熔化过程的影响趋势;构建了入炉废钢加入量和加入类型控制的数学模型,可以用于不同冶炼条件下废钢配加比例的确定,为入炉废钢配加模式的优化提供了理论指导。主要结论如下:(1)依据实验和数值模拟结果,将废钢熔化过程划分为“凝固层生成—凝固层快速熔化—渗碳阶段—渗碳和母体废钢快速熔化”四个阶段。其中,“渗碳阶段”在熔池温度较低、废钢尺寸较大和比表面积较小时更为显着。数值模拟结果表明:熔池温度1573 K时渗碳阶段占整个熔化时间的33.8%,废钢直径为Φ15 mm时渗碳阶段占整个熔化时间的20%,废钢比表面积52.7m2/t时渗碳阶段占整个熔化时间的70%,与实验结果一致。(2)提高熔池温度和熔池搅拌强度均能促进废钢熔化。自然对流条件下,熔池温度由1573 K升高至1723K,平均熔化速率从0.0127 mm/s提高到0.0671 mm/s,增加了 4倍;而强制对流条件下,熔池温度1573 K,转速423 r/min时平均熔化速率为0.061 mm/s,比自然对流条件下、相同熔池温度时增加了 3.8倍,即熔池搅拌可以显着促进废钢熔化。此外,废钢类型对熔化过程的影响也十分重要,废钢含碳量0.49wt%时平均熔化速率为0.0177mm/s,比含碳量0.168wt%时(0.0127 mm/s)增加了 0.4倍;废钢直径Φ15 mm时平均熔化速率为 0.0083 mm/s,比废钢直径 Φ10 mm 时(0.0127 mm/s)减小了 0.34 倍;而废钢比表面积由52.7 m2/t增加到121.2 m2/t,平均质量熔化速度增加了 4倍,显着提高了废钢熔化速率。(3)获得了废钢熔化过程中的传热系数和传质系数。传热系数随熔池温度的升高而增加,熔池温度从1538 K升高至1693 K,传热系数从18 kw/(m2·K)增大到22 kw/(m2·K)。计算得到不同条件下的传质系数,确定了熔化过程中各因素对传质系数的影响为“熔池搅拌>熔池温度>废钢类型(比表面积、含碳量等)”;获得了自然对流和强制对流下的传质无量纲关系式,进一步完善了传质无量纲关系式的适用范围:自然对流条件下Sh=0.144(GrSc)0.325,其适用范围为1×108<GrSc<5×108;强制对流条件下JD=0.133(Re)-0.356,其适用范围为1000<Re<4000。(4)利用电子探针和金相显微镜观察结果证实了熔化过程中的界面碳扩散现象。自废钢边缘至其内部的金相组织依次为:初始碳化物→针状马氏体→板状马氏体,相应碳含量变化为:4wt%以上→1-1.5wt%→0.2wt%,界面碳含量变化与金相组织变化一致。提高熔池温度有利于碳的扩散,从1573 K升高至1623 K,扩散深度从200 μm增加到220 μm。此外,在界面发现了一定厚度的富硅层,且此区域碳含量迅速降低。(5)基于相关性分析、多元回归法构建的数学模型分别从定性和定量角度分析了影响废钢熔化的因素,结果表明:熔池搅拌和熔池温度对废钢熔化的影响最大,其次是废钢比表面积和废钢含碳量,并获得了熔化期平均熔化速率、平均质量熔化速度、传质系数与各因素相关的定量关系。进一步建立了废钢熔化理论评估模型,确定了熔化速率与熔池温度、熔池搅拌能密度、废钢比表面积、废钢含碳量等因素的显式函数关系,可以用于实际冶炼条件下废钢熔化情况的预测与评估。(6)从热量平衡和废钢熔化时间两个角度出发,建立了入炉废钢加入量和加入类型控制的数学模型,可以用于确定不同冶炼条件下的废钢配加模式,并提出了合理搭配入炉废钢的研究思路:由热量平衡获得废钢最大加入总量→获得不同类型废钢在规定熔化时间内的最大加入量(例如,入炉废钢在吹氧中期/吹氧结束完成熔化)→确定各类型废钢最大加入比例,并搭配入炉废钢类型。该模型为优化废钢配加模式提供了理论指导。
周朝刚,胡锦榛,艾立群,王书桓,杨会泽,陈虎[4](2021)在《炼钢转炉脱磷的研究进展及展望》文中进行了进一步梳理磷在钢中作为一种有害元素会危害钢材的塑性、韧性和可焊性等性能,如何高效地降低钢中的磷含量一直成为国内外钢铁企业的研究重点。总结并分析了转炉冶炼中造渣料、氧枪控制、底吹控制、冶炼温度和转炉渣成分对脱磷的影响,并以此为基础,对转炉脱磷技术的发展进行了展望,为钢铁企业的脱磷工艺提供理论依据和技术参考。
姜迪刚[5](2021)在《高铁水耗条件下120t转炉炼钢工艺实践》文中指出为保证高铁水耗冶炼条件下生产稳定顺行,三钢炼钢厂从冶炼供氧制度、枪位制度、加料模式等方面对工艺进行研究和实践,减少了高铁耗冶炼带来喷溅,过程返干现象,有效控制了开吹干法泄爆次数,终点三命中控制得到提高,实行了转炉稳定生产。
吕明,李航,谢堃[6](2021)在《120t转炉旋流氧枪的射流搅拌特性》文中研究指明熔池流动状态及反应速度是实现转炉高效冶炼的关键,主要取决于氧气射流与熔池的相互作用及底吹搅拌强度。建立了120t转炉旋流氧枪的三维全尺寸几何模型,利用数值模拟研究了不同旋流角旋流氧枪的射流特性,并对比分析了其对转炉熔池的冲击搅拌效果。结果表明,随着旋流角的增大,氧气流股的射流核心区长度不断减小,射流中心距氧枪轴线距离增大,氧枪射流交汇点距喷孔出口距离不断增大,射流聚合现象被抑制;当旋流角由0°增加至15°时,氧气射流的冲击深度减小了40%,冲击半径增加了13%;熔池纵截面上的高速区域分布在冲击凹坑附近,横截面上的高速区域分布在冲击凹坑及相邻凹坑连接处延长线外部区域。
张利江[7](2020)在《120 t转炉高效化生产实践》文中研究指明介绍了河钢宣钢120 t转炉工艺装备和原料特性。通过提高一倒出钢率、优化氧枪及出钢口参数、应用钢包加盖和菱镁矿渣补技术等措施,提高了转炉生产效率,转炉冶炼周期由40~43 min缩短至32~34 min,日产炉数由29~31炉提高至37~39炉,适应了新生产模式下的铁钢平衡,实现了高效化生产。
姜迪刚[8](2020)在《120吨转炉氧枪喷头工艺参数优化》文中认为针对三钢集团公司120t转炉冶炼过程喷溅、返干及倒炉渣化不好的问题,对氧枪喷头参数进行优化改进,改进后氧枪喷头,使用效果良好,炉渣化渣效果提高,各项技术指标得到有效改善,枪龄得到提高。
肖龙鑫,李晶,闫威,张梦德[9](2020)在《120 t顶底复吹转炉水模型优化研究》文中指出以某厂120 t顶底复吹转炉为原型,依据相似原理,在保证模型与原型几何相似以及动力学相似的条件下,通过水力学模型试验研究了顶吹气体流量、底吹气体流量及氧枪位置对熔池混匀时间和冲击深度的影响。结果表明:当顶吹流量为104. 4 Nm3/h、底吹流量为1. 41 Nm3/h、氧枪位置为177 mm时,熔池的混匀时间最短,冲击深度约为熔池深度的1/2,处于合理范围之内。基于水模型试验结果进行了工业试验,结果表明:工艺参数优化后顶底复吹转炉冶炼的技术指标明显改善,120 t转炉的吹炼时间从13. 72 min缩短至12. 86 min,终渣(T. Fe)质量分数从16. 33%降低至12. 16%。
段秋萍[10](2020)在《120吨转炉氧枪设备本体安全参数优化和应用改进》文中提出针对九江钢铁炼钢厂转炉氧枪喷头冶金效果不佳及氧枪设备本体安全存在的问题,通过优化氧枪喷头参数,改善了喷头冶金效果,对喷头组件材质进行改进,优化供氧程序,实现了吹炼过程平稳、可控,设备本体安全性能显着提高的效果。方案实施后,基本杜绝了氧枪回火烧损漏水的设备事故,使得因为氧枪回火烧损漏水可能引发的重大安全险肇事故得到有效的控制。
二、120t转炉氧枪过程控制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、120t转炉氧枪过程控制(论文提纲范文)
(1)120 t转炉氧枪喷头参数优化与应用(论文提纲范文)
1 基本工艺参数 |
2 氧枪喷头设计 |
2.1 原氧枪喷头工艺参数分析 |
2.2 氧枪喷头工艺参数优化 |
2.2.1 马赫数Ma |
2.2.2 设计工况氧压P0 |
2.2.3 喉口直径dt |
2.2.4 出口直径de |
2.2.5 扩张段长度L |
2.2.6 喷孔偏转角α |
2.2.7 氧枪操作枪位的确定 |
2.3 氧枪射流对熔池的作用 |
3 效果与分析 |
4 结 论 |
(3)炼钢工艺废钢熔化过程基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 炼钢用废钢简介 |
2.1.1 炼钢用废钢的来源及要求 |
2.1.2 我国废钢的产量 |
2.2 炼钢用废钢利用现状 |
2.2.1 我国废钢的消耗情况 |
2.2.2 废钢利用技术的发展及问题 |
2.3 炼钢工艺废钢熔化机理研究 |
2.3.1 废钢熔化过程的基础理论 |
2.3.2 废钢熔化过程中的传热 |
2.3.3 废钢熔化过程中的传质 |
2.4 炼钢工艺废钢熔化行为的研究现状 |
2.4.1 废钢熔化过程的描述 |
2.4.2 废钢熔化影响因素的研究 |
2.5 选题背景与内容 |
2.5.1 研究背景 |
2.5.2 研究思路及内容 |
3 废钢熔化过程热态实验研究 |
3.1 实验原料及实验过程 |
3.2 熔池温度对废钢熔化的影响 |
3.2.1 废钢熔化过程中的形貌变化 |
3.2.2 废钢熔化过程分析 |
3.2.3 不同熔池温度下废钢熔化速率的变化 |
3.3 熔池搅拌对废钢熔化的影响 |
3.3.1 熔池搅拌对废钢形貌的影响 |
3.3.2 不同搅拌强度下废钢熔化速率的变化 |
3.4 废钢类型对熔化过程的影响 |
3.4.1 废钢尺寸对熔化过程的影响 |
3.4.2 废钢含碳量对熔化过程的影响 |
3.4.3 废钢比表面积对熔化过程的影响 |
3.5 本章小结 |
4 废钢熔化过程的数值模拟研究 |
4.1 废钢熔化过程数值模型的建立 |
4.1.1 废钢熔化几何模型的构建 |
4.1.2 描述熔化过程的基本方程 |
4.1.3 模型设置及收敛方法 |
4.1.4 废钢熔化数值模型的验证 |
4.2 熔化过程中熔池及废钢的连续变化 |
4.3 熔化过程中渗碳阶段及其影响因素研究 |
4.3.1 熔化过程中界面碳扩散现象的描述 |
4.3.2 各因素对渗碳阶段所需时间的影响 |
4.4 各因素对废钢熔化过程的影响 |
4.5 本章小结 |
5 废钢熔化过程中传热传质现象及关键参数的研究 |
5.1 废钢熔化过程的理论描述及相关计算 |
5.1.1 废钢熔化过程的理论描述 |
5.1.2 边界固定技术的应用 |
5.1.3 理论计算结果及讨论 |
5.2 废钢熔化过程中二维传热现象及传热系数的确定 |
5.2.1 废钢中心温度测定实验和数值模型的建立 |
5.2.2 传热数值模型的验证 |
5.2.3 熔化过程中的二维传热和机理分析 |
5.2.4 熔化过程中的二维温度分布 |
5.2.5 传热系数的确定 |
5.3 废钢熔化过程中传质现象及传质系数的确定 |
5.3.1 不同条件下传质系数的确定 |
5.3.2 自然对流条件下传质无量纲关系式的确定 |
5.3.3 强制对流条件下传质无量纲关系式的确定 |
5.4 废钢熔化过程中界面渗碳现象的分析 |
5.4.1 界面渗碳现象的理论描述 |
5.4.2 废钢熔化界面金相组织和碳含量的变化 |
5.4.3 熔池温度对界面碳扩散的影响 |
5.4.4 硅对界面碳扩散的影响 |
5.5 本章小结 |
6 废钢熔化评估体系的建立 |
6.1 废钢熔化评估模型原始数据的确定 |
6.1.1 评估模型原始数据的确定 |
6.1.2 废钢熔化影响因素的相关性分析 |
6.2 基于多元回归法废钢熔化过程的评估 |
6.2.1 多元回归法简介 |
6.2.2 废钢熔化影响因素的定量分析 |
6.3 废钢熔化过程理论评估模型的建立 |
6.3.1 自然对流条件下熔化速率的显式函数 |
6.3.2 强制对流条件下熔化速率的显式函数 |
6.3.3 熔化速率显式函数的验证 |
6.3.4 熔化速率显示函数的应用 |
6.4 本章小结 |
7 120t转炉废钢熔化过程解析及入炉废钢配加模式的确定 |
7.1 120t转炉废钢熔化过程的数值模拟 |
7.1.1 转炉废钢熔化几何模型的构建 |
7.1.2 数值模型所用基本方程及模型设置 |
7.1.3 数值模拟计算结果分析 |
7.2 120t转炉入炉废钢加入总量的确定 |
7.2.1 废钢加入总量约束函数的确定 |
7.2.2 物料平衡和热平衡计算 |
7.2.3 废钢加入总量的计算 |
7.3 120t转炉入炉废钢配加模式的确定 |
7.3.1 不同类型废钢加入量约束函数的确定 |
7.3.2 不同类型废钢配加比例的确定 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)炼钢转炉脱磷的研究进展及展望(论文提纲范文)
1 转炉脱磷理论分析 |
1.1 转炉脱磷基本反应和热力学理论分析 |
(1)以分子理论形式描述氧化脱磷[13-14]。 |
(2)以离子理论形式描述脱磷[13-14]。 |
(3)以熔渣作为聚集电子体系相的形式描述脱磷[13-14]。 |
1.2 脱磷动力学理论分析 |
2 转炉冶炼操作对脱磷的影响 |
2.1 造渣料对转炉脱磷影响 |
2.2 氧枪操作对脱磷的影响 |
2.3 转炉底吹对脱磷的影响 |
2.4 转炉冶炼温度对脱磷的影响 |
2.5 转炉渣成分和物性对脱磷的影响 |
3 结语与展望 |
(5)高铁水耗条件下120t转炉炼钢工艺实践(论文提纲范文)
前言 |
1 高铁耗冶炼操作存在的问题 |
1.1 干法泄爆问题 |
1.2 冶炼过程喷溅问题 |
1.3 冶炼过程返干问题 |
2 高铁耗冶炼操作工艺 |
2.1 供氧制度: |
2.2 枪位控制: |
2.3 造渣制度 |
3 高铁耗冶炼效果 |
3.1 终点成分控制 |
3.2 过程渣料控制及终渣情况 |
3.3 干法除尘影响 |
3.4 冶炼过程控制 |
4 结论 |
(6)120t转炉旋流氧枪的射流搅拌特性(论文提纲范文)
1 模型建立 |
1.1 模型和网格划分 |
1.2 湍流与多相流模型 |
1.3 控制方程与边界条件 |
2 结果分析 |
2.1 气体射流特性分析 |
2.1.1 轴向射流分析 |
2.1.2 径向射流分析 |
2.1.3 射流动压分析 |
2.2 熔池搅拌特性分析 |
2.2.1 冲击效果分析 |
2.2.2 熔池流场分析 |
3 结论 |
(7)120 t转炉高效化生产实践(论文提纲范文)
0 引言 |
1 工艺装备及原料条件 |
1.1 120 t转炉工艺装备简介 |
1.2 原料条件 |
2 冶炼周期控制 |
3 转炉高效化生产措施 |
3.1 炉料结构优化 |
3.2 提高一倒出钢率 |
3.3 氧枪参数优化 |
3.4 出钢口参数优化 |
3.5 钢包加盖技术的应用 |
3.6 菱镁矿渣补技术的应用 |
4 结论 |
(8)120吨转炉氧枪喷头工艺参数优化(论文提纲范文)
前言 |
1 120吨转炉工艺参数 |
2 喷头参数优化及操作方案 |
2.1 喷头参数优化 |
2.2 操作方案 |
3 优化后喷头使用效果 |
3.1 冶炼终点情况对比 |
3.2 冶炼耗氧及吹炼时间对比 |
3.3 钢铁料耗优化前后控制情况 |
3.4 炉渣成分情况 |
3.5 氧枪枪龄情况 |
4 优化后氧枪喷头使用中产生的问题 |
5 结论 |
(9)120 t顶底复吹转炉水模型优化研究(论文提纲范文)
1 试验 |
1.1 试验原理与参数的确定 |
1.2 试验设备与方法 |
2 试验结果与分析 |
2.1 混匀时间的水模型试验 |
2.1.1 顶吹气体流量对混匀时间的影响 |
2.1.2 底吹气体流量对混匀时间的影响 |
2.1.3 氧枪位置对混匀时间的影响 |
2.2 冲击深度的水模型试验 |
2.2.1 顶吹气体流量对冲击深度的影响 |
2.2.2 氧枪位置对冲击深度的影响 |
3 现场应用效果分析 |
4 结论 |
(10)120吨转炉氧枪设备本体安全参数优化和应用改进(论文提纲范文)
1 引言 |
2 氧枪喷头参数的优化 |
2.1 氧枪喷头设计条件 |
2.2 氧枪喷头参数的设计 |
3 对喷头组件材质进行变更 |
4 对氧枪开氧和关氧程序进行优化设计 |
4.1 转炉炼钢回火烧坏氧枪内管的原因分析 |
4.2 氧枪开氧和关氧程序的优化改进 |
4.3 氧枪开氧和关氧程序的优化改进后效果 |
5 结语 |
四、120t转炉氧枪过程控制(论文参考文献)
- [1]120 t转炉氧枪喷头参数优化与应用[J]. 宋健,解文中,孙波,王勇,吴发达,牛金印. 炼钢, 2022(01)
- [2]120t转炉高供氧强度冶炼工艺开发[J]. 张天,蒋鲤平,于飞,刘宇龙. 特殊钢, 2021(05)
- [3]炼钢工艺废钢熔化过程基础研究[D]. 高茗. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]炼钢转炉脱磷的研究进展及展望[J]. 周朝刚,胡锦榛,艾立群,王书桓,杨会泽,陈虎. 钢铁研究学报, 2021(03)
- [5]高铁水耗条件下120t转炉炼钢工艺实践[J]. 姜迪刚. 福建冶金, 2021(02)
- [6]120t转炉旋流氧枪的射流搅拌特性[J]. 吕明,李航,谢堃. 钢铁, 2021(04)
- [7]120 t转炉高效化生产实践[J]. 张利江. 河北冶金, 2020(11)
- [8]120吨转炉氧枪喷头工艺参数优化[J]. 姜迪刚. 福建冶金, 2020(05)
- [9]120 t顶底复吹转炉水模型优化研究[J]. 肖龙鑫,李晶,闫威,张梦德. 上海金属, 2020(03)
- [10]120吨转炉氧枪设备本体安全参数优化和应用改进[J]. 段秋萍. 甘肃冶金, 2020(01)