重鋼轉(zhuǎn)爐復(fù)吹工藝數(shù)理模擬研究.pdf

1、氧氣轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)是70年代中后期發(fā)展起來(lái)的煉鋼技術(shù)。復(fù)合吹煉法利用底吹氣流來(lái)克服頂吹氧流對(duì)熔池?cái)嚢枘芰Σ蛔悖ㄌ貏e是在碳含量較低時(shí)）的弱點(diǎn)，可使?fàn)t內(nèi)反應(yīng)接近平衡，鐵損失減少；同時(shí)又保留了頂吹法容易控制造渣過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)，因而具有比頂吹和底吹更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，成為上世紀(jì)80年代轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展方向。 重鋼在鐵水預(yù)處理、LF爐外精煉配套技術(shù)完善以后，為保證優(yōu)質(zhì)、低耗的連鑄鋼水，進(jìn)一步縮短冶煉周期和提高生產(chǎn)節(jié)奏，開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶

2、煉技術(shù)。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)的實(shí)現(xiàn)其關(guān)鍵是如何保證底吹噴嘴壽命與爐齡同步的問(wèn)題，渣金蘑菇體噴嘴技術(shù)的開(kāi)展，使復(fù)吹轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)壽化成為可能。本課題針對(duì)重鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐設(shè)備及鋼種特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室數(shù)理模擬研究和現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性研究相結(jié)合的方法，對(duì)形成噴嘴蘑菇頭的底吹參數(shù)、底吹N2—Ar切換點(diǎn)、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的操作工藝參數(shù)進(jìn)行了分析研究，為重鋼煉鋼廠更好發(fā)揮復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶金效果提供理論及實(shí)踐依據(jù)。 通過(guò)底吹氣體與鋼液的熱交換數(shù)學(xué)模型，建立了重鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底吹噴嘴蘑菇頭尺寸

3、與底吹N2、Ar流量間的關(guān)系，為重鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐最低底吹氣體流量的選擇提供了理論基礎(chǔ)。 建立了熔池鋼液中[N]含量的計(jì)算模型，通過(guò)該模型計(jì)算出不同底吹供N2強(qiáng)度下，鋼液中[N]含量隨時(shí)間變化關(guān)系，為重鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐N2、Ar切換點(diǎn)（時(shí)間）的選擇提供了理論依據(jù)。 使用FLUENT軟件對(duì)重鋼轉(zhuǎn)爐熔池鋼液的流動(dòng)軌跡進(jìn)行了模擬研究，對(duì)不同工況下的復(fù)吹熔池?cái)嚢枨闆r進(jìn)行了數(shù)值模擬，并與純頂吹和純底吹進(jìn)行了對(duì)比。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)室水力學(xué)模擬

4、試驗(yàn)，對(duì)重鋼的頂吹及復(fù)吹冶煉操作工藝參數(shù)（頂槍槍位、頂槍流量、底槍流量）進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，由此提出了重鋼復(fù)吹工藝參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化的方案。 工業(yè)性生產(chǎn)實(shí)踐表明，重鋼采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)后，在終點(diǎn)控制相對(duì)一致的情況下，[C]×[O]較同期頂吹[C]×[O]低；終渣（FeO）含量降低；鋼中殘錳提高；脫S量提高。由于過(guò)程化渣不好，脫P(yáng)率有所降低。 采用優(yōu)化復(fù)吹模式，消除了原復(fù)吹模式在前3～4min出現(xiàn)的渣金噴濺。通過(guò)控制熔池中的攪拌特性