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钢铁钒钛 2011年第4期32卷 42-45页

作者：舒志浩陈远清颜慧成仇圣桃钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心北京100081

为了优化230 tCAS过程工艺,建立了1∶4的物理模型进行模拟研究,通过混匀时间测试,优化了底吹位置、吹气量和浸渍罩浸入深度;通过排渣试验确定了合理的排渣气量。研究结果表明:优化的透气砖位置为8#方案(1#透气砖距包底中心600 mm,2#透... 详细信息

为了优化230 tCAS过程工艺,建立了1∶4的物理模型进行模拟研究,通过混匀时间测试,优化了底吹位置、吹气量和浸渍罩浸入深度;通过排渣试验确定了合理的排渣气量。研究结果表明:优化的透气砖位置为8#方案(1#透气砖距包底中心600 mm,2#透气砖距包底中心1 000 mm,两透气砖所在半径的夹角为100°);CAS混匀过程的最佳吹气量应控制在600～700 NL/min;浸渍罩下罩深度控制在200 mm左右;渣层厚度为80、120、160 mm时对应的排渣气量分别控制在600、800、1 000 NL/min以上。

关键词： CAS 透气砖位置混匀时间排渣

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CAS精炼过程钢包流场的数学物理模拟

CAS精炼过程钢包流场的数学物理模拟

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作者：舒志浩钢铁研究总院

学位级别：硕士

CAS精炼工艺具有操作简单且费用低、成分和温度控制快速准确、合金收得率高且稳定等优点。CAS工艺主要分为两个阶段,第一阶段是排渣下罩阶段;第二阶段是合金微调处理阶段。针对国内某厂CAS工艺存在的浸渍罩不能罩着钢液裸露区和合金收... 详细信息

CAS精炼工艺具有操作简单且费用低、成分和温度控制快速准确、合金收得率高且稳定等优点。CAS工艺主要分为两个阶段,第一阶段是排渣下罩阶段;第二阶段是合金微调处理阶段。针对国内某厂CAS工艺存在的浸渍罩不能罩着钢液裸露区和合金收得率低等问题,通过物理模拟方法优化了排渣阶段的合理排渣气量以及CAS阶段的底吹位置、下罩深度及吹气量;同时利用数值模拟方法研究了排渣过程中底吹位置、吹气量和渣层厚度对排渣效果的影响规律及CAS过程的钢包流场;并在利用建立的数学模型系统的研究了重要工艺及模型参数对CAS精炼过程的影响,最后根据模拟结果,进行了工业试验。结果表明：对于排渣过程,底吹位置对排渣效果基本无影响;吹气量和渣层厚度对排渣面积的影响比较大,过小的吹气量不利于排渣,渣层越厚,排渣越困难,吹气量对排渣效果的影响越小;当吹气量从480Nl/min增大到720Nl/min时,厚度为80mm的渣层被排开的渣眼直径增加了277mm,而厚度为160mm的渣层形成的渣眼直径则增加了11lmm;当渣层厚度分别为80mm、120mm、160mm时,对应的排渣气量分别在600Nl/min、800Nl/min、1000Nl/min以上,渣层越厚时,表面的凝固层也会越厚,排渣过程还需适当加大吹气量;渣层粘度和气泡粒子大小对排渣过程的模拟结果影响不大。对于CAS过程,单透气砖底吹时,透气砖距包底中心600mm时混匀时间最短,气体流量为600Nl/min时约为134s;双透气砖底吹时,2#透气砖应安装在距中心1000mm、两透气砖所在半径夹角为1000或160。的位置,在CAS混匀过程中,浸渍罩外的透气砖采用小气量操作,可降低混匀时间,气量大小以液面不裸露为准;单透气砖CAS操作过程,吹气量越大,钢液流速越大,混匀时间越短,但对浸渍罩和钢包的冲刷越严重,综合考虑,吹气量控制在600Nl/min-700Nl/min,此时混匀时间约为124s-137s：浸渍罩浸入深度对钢包流场的影响很大,浸入太浅,表面水平流已然存在,不利于渣层对夹杂物的吸收,浸入太深,浸渍罩外侧死区过大,不利于钢液混匀,浸渍罩的浸入深度应控制在200mm左右。根据实验研究的结果,改造钢包并进行了现场工业试验,Q235和热轧硅钢JBDR的CAS试验。工业试验结果表明,CAS下罩处理时间9-15分钟,时间节奏、温度衔接对目前总体工艺不造成影响;热轧硅钢在CAS工序合金收得率达到84%,优于未改造钢包的66.6%和不下罩状态的42%。介于CAS精炼主要功能,工艺可以逐渐推广至其它普碳钢、低级别船板钢、低级别管线等品种。

关键词： CAS 透气砖位置混匀时间排渣效果水模型数值模拟

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