LF炉合金化过程的优化研究.pdfVIP

第38卷第 5期 现 代 冶 金 Vo1．38 No．5 2010年 1O月 M odernM etallurgy 0Ct．2010 LF炉合金化过程 的优化研究 钱永辉 ，崔荣峰 (中冶华天工程技术有 限公司 ，安徽 马鞍山 243005) 摘要 ：根据相似原理 ，建立了80tLF钢包精炼炉的物理模型 。通过对该模 型铌铁合金化过程 中的运动过程进行模 拟 ，找 出了理想偏心喷吹位置 、喷吹角度和气量等关键工艺参数 。 关键词 ：LF钢 包炉；舍金化 ；优化 中图分类号 ：TF062 引 言 1 物理模型试验 IF炉在转炉和连铸之 问可 以起 到的缓冲调节 作用 ，设备投资少，精炼效果 明显 ，发展很快_l1]。炼 1．1 试验原理 钢冶炼过程中，通常需要向钢包内加入合金元素 (如 铝、硅、铁锰等)，用以调节钢水的化学成分 。研究表 1．1．1 几何相似 明：即使熔点很低的(相对钢液)金属 (如纯铝)浸入 试验 以8Ot圆筒型钢包为研究对象 ，模型和原 在钢液 中完全熔化也需4～6S；密度小的合金在未 型比为0．5，主要考虑钢包 内型参数 ( ／D)的相等。 完全熔化时已漂浮到渣一液界面与渣 中组分反应 ，造 该钢包炉平均钢水装入量 ：80t；最大装入钢水量： 成收得率降低；而密度较大的合金易沉入包底 ，成分 100t；平均升温速率 ：4．5~C／min。试验钢包与实际 均匀化时间很长 ，故有必要研究其合金化规律 ，为改 钢包几何参数见表 1。 善精炼工艺提供依据。 表 1 试验钢包与实际钢包几何参数对照表 1．1．2 动力学相似 为模型直径 (m)； 为 氩气密度，1．786kg／m。； 由于气体进入钢包初始动能及气泡上浮产生的 为钢液密度 ，7000kg／m。； 为 空气密度 ，1．205 动力是LF钢包钢水流动的驱动力 ，所以只要保证模 kg／m。；Pl为水的密度 ，1000kg／m。。 型和实物 的F，准数相等 ，就能确定其动力学相似 所 以 性 。 Q2— 0．0813Q1 (2) 根据 ( )模型一(F，)原型 1．2 试验方法 则有 试验中，采用空气模拟惰性气体氩气，空压机供 Q2 一 d2√ xd2(1)气压力为 0．2～0．4MPa，采用液态水代替钢水 ，塑 料粒子 (2mm，ID一1．1kg／m )代替铌铁模拟钢 式中象一。．5；Q为原型气体流量(m。m／in)；Q 水流场和钢包内合金运动。实际生产中的常见合金 为模型气体流量 (m。／rain)；d 为原型直径 (m)；d 与钢液密度 比见表 2。 收稿 日期 ：2OlO—O4—25 作者简介 ：钱永辉 (1974一)，男，工程师 。电话 现 代 冶 金