论文部分内容阅读
唐钢—炼钢厂于1999年6月投产,具有三座150t顶底复吹转炉、两台薄板坯连铸连轧生产线和两台八机八流方坯生产线。炉后建有传统的快速烘烤设施,也对钢包包衬进行了绝热保温处理。但由于钢包热容大,效果不理想。尤其是薄板坯连铸连轧生产线,不仅板带产品对钢水质量提出了严格的要求,而且连铸连轧工艺也对钢水质量提出了严格的要求。本论文从研究钢包烘烤技术入手,探索了进一步提高钢水质量,降低物耗,降低能耗的新途径。
高温空气燃烧技术(HighTemperatureAirCombustion)即HTAC技术,是上世纪九十年代国外发展成功的一项燃烧新技术。萧泽强教授1998-1999年通过组织技术讲座的形式及时向国内推荐了这项新技术及其新思想。本文作者在导师的指导下,和北京力通公司合作,在国内率先成功地研发出燃气空气双预热大型钢包高温烘烤技术。应用数值仿真技术详细模拟了新的烘烤技术的实用特性。结合仿真模拟结果和现场的对比试验,研究了空气流速和煤气流速对烘烤效果的影响。证明空气流速是影响烤包效果的关键因素。进一步的研究还证明包口和包盖间的距离对火焰的稳定有重要影响。
优化后的HTAC钢包烘烤和传统的烘烤相比,出钢前空包温度提高300~500℃,达到1200℃以上,转炉出钢温降只有20~30℃,比常规下降20~30℃,烘烤时间由40分钟降至20分钟,转炉煤气消耗减少60~70%,NOx等有害气体排放由于总烟气量的减少而减少50%以上。转炉钢铁料消耗,煤气消耗以及耐材消耗的降低可创直接经济效益一亿元以上,社会效益显著。新的理论研究和煤气空气双预热高温空气燃烧技术的开发对国内同行的借鉴具有重要价值。
在实现高温钢包出钢的基础上,转炉生产节奏加快。本论文又对LF炉的精炼时间控制和钢水质量的提高进行了研究。通过物理模拟和数值仿真的研究,又通过现场实验证明,双孔偏心底部吹气LF合金熔化和温度调整精炼效果不如相同气量条件下的单孔偏心底部吹气精炼效果。但双孔底吹与单孔相比,更有利于夹杂物尤其是小尺寸夹杂物的去除。本文建议,熔化合金、化渣和调整温度采用单孔偏心底部吹气精炼,而去除夹杂物尤其是小尺寸夹杂物要采用双孔偏心底部吹气精炼。具体生产过程应是精炼前期熔化合金、化渣和调整温度采用单孔偏心底部吹气精炼,钙处理后采用双孔偏心底部吹气精炼去除央杂物,这样即可以缩短精炼时间又可以改善钢水质量。