35吨钢包底吹氩气不通浅析

35吨钢包底吹氩气不通浅析

摘要：针对钢包底吹氩不通的现象进行研究分析，提出理论控制方案。关键字：透气砖、出钢温度、全程吹氩

1、引言

氩气在炼钢工艺中起着十分重要的作用：对钢包的钢水起搅拌作用，使钢水成分温度均匀；气洗作用，将钢包中的有害气体溶于易形成真空的氩气泡中，随着翻滚的钢水将其带到钢水表面以便将其去除；防钢水氧化作用，氩气是惰性气体，在钢水表面能防钢氧化，起保护膜作用。

2、钢包底吹氩气不通出现的原因分析

2.1透气砖狭缝堵塞造成钢包底吹氩气不通

1、透气砖断裂，钢包透气砖芯在使用过程中要承受钢水的快速加热以及底吹气体的冷却作用，在透气砖芯的垂直方向以及狭缝之间产生较大的温度梯度，透气砖前部和后部由于热膨胀系数的不匹配产生较大的热应力，在透气砖前部材质强度降低和热应力的共同作用下，透气砖前端20~30mm出极易发生断裂，而后在断裂部分发生错位，造成气道堵塞。

2、钢包的冷热交替比较频繁，在实际生产过程中35吨系统目前每月平均开加热包数量在60~80个，,使钢包透气砖的工作环境更加恶劣，对透气砖的抗热震性提出了更高的要求。

3、钢水倒灌狭缝，钢包吹氩气结束以后，启动放散阀。放散阀放散速度非常快，约2~5秒的时间，钢包氩气管道内的氩气瞬间放散，

形成负压，在钢水的静压力作用下，就会出现钢水倒灌，透气砖端部狭缝被渗钢堵塞，造成气道堵塞。见图1：

图1

2.2 钢包包底凝结冷钢造成钢包底吹氩气不通

1、加热包现状，35吨系统由于频繁的进行钢包下线加热和加热包上线，且线上钢包下线进行加热时不宜烘烤温度过高，一般烘烤加热包控制包衬温度在500~550℃（如果温度过高会出现包衬的钢渣层融化流入包底，钢渣将包底的透气砖全部覆盖。加热包上线时因透气砖被钢渣覆盖，凉的钢渣无法处理，钢包不透气无法使用）。

2、钢包中下部温度低，我厂目前正常周转钢包包衬温度达到1150~1250℃时才能实现与钢水温度1580~1630℃的平衡，即包衬吸热相对较小。而我们35吨系统的加热包包衬温度仅为500~550℃，所以开加热包时转炉出钢温降较大，个别炉次出现钢包包底结冷钢，造成钢包包底氩气不通。见图2：

图2

3、预防措施

3.1透气砖不透气造成底吹氩气不开

3.1.1在线钢包下线加热前必须使用氧气将透气砖表面吹扫干

净；

3.1.2使用压缩空气对透气砖进行反吹；

3.1.3钢包加热前将透气砖使用引流剂覆盖；

3.1.4上线的加热包必须进行反吹，透气良好方可上线。

3.2包底结冷钢造成底吹氩气不开

3.2.1针对加热包炉次转炉提高出钢温度；

3.2.2尽量在出钢口较大的转炉出钢，减少钢水在钢包内静止时

间；

3.2.3接金属软管实现出钢过程的全程吹氩。

4、结语

通过采取以上措施，理论基本可以杜绝目前出现的底吹氩气不通现象。

钢包钢包底吹氩实验设计方案

钢包钢包底吹氩实验案 1吹氩精炼的影响因素 氩气的精炼效果与吹氩量、吹氩压力、吹氩时间等因素有关。 1.1吹氩量 搅拌气体进入熔池时，首先在喷嘴上形成气泡。在气流动能的推动下到液相中，分散成无数的小气泡而上浮，同时在高温钢水中气体被加热而膨胀，从而产生了强烈的搅拌作用。随着吹气量的增加，搅拌强度增大，而吹气量的增加是有一个I临界值的，如果吹气量超过某一临界值，吹入的气体从钢包底部向上部形成所谓的贯穿流，容易引起钢水发生喷溅，造成钢液表面覆盖的渣卷入钢液部。造成对钢液的污染。另外当吹氩量偏低时，就限制了氩气的精炼作用，从而使氨气的脱氧、去气和保护钢水的作用都得不到充分发挥。吹入气量是与吹气压力、吹气喷嘴结构等因素有关，可由试验决定。在生产常根据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为原则来确定吹气量和压力。 1.2氩气压力 氩气的压力大，搅动力也大，气泡上升速度快，但压力过大时，氩气流涉及围越来越少，氩气泡与钢液的接触面减小，而且如压力过大时，气体会迅速地冲出钢液，要冲破钢液上覆盖的渣层，使钢液受到大气的氧化，对精炼效果反而不利。为此要求吹入的氩气压力不要太大，一般以能克服钢液的静压力，刚好能在透气砖表面上

形成气泡为合适。如钢液深，刚所需的氢气压力大，反之，所需氩气压力小。理想状态是使氩气流遍布全钢包，增加接触面积和延长氩气流上升的流程和时间。1.3吹氩时间 目前，普遍认为吹氩时问不宣太长，否则钢液温度下降太多，且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物出现率增加，但吹氩时间不足，气体及非金属夹杂物不能很好地去除，吹氩效果不明显。所以必须根据现场实际生产情况，以及要达到的精炼效果，从而确定合适的吹氩时间。 2实验原理 物理模拟的理论基础是相似原理。应用相似原理建立模型和进行实验时，必须保证两系统几相似、物理相似。对于钢包底吹氩系统来说，引起体系流动的动力主要是气泡浮力而不是湍流的粘性力，因此保证模型与原型的修正弗德准数相等，就能基本上保证它们的动力相似，根据这一原则，选用修正的Fr’,就可以确定模型中吹气量的围。

底吹氩控制设计书

1 绪论 1.1 选题的背景 随着科技的发展, 用户对钢材的质量提出了越来越高的要求。电弧炉是目前国内外主要的炼钢设备之一。然而电弧炉炼钢过程中存在一个不足之处是熔池内部及钢渣之间的搅拌作用差，致使传质、传热速率低，从而带来熔化速度和氧化反应速度慢，钢液成分和温度不均匀，脱硫、脱磷速度低，工人劳动强度大，能耗高，冶炼时间长等一系列问题。从技术上看，钢材的质量主要表现在其纯洁度高、各相异性小、合金成分偏差范围小等方面。钢中杂质含量高，加上钢的各相异性差别大，必然导致钢材的力学性能在不同的方向上有较大差异。传统的炼钢工艺和装备难以满足高质量要求，因此必须采用炉外精炼技术。 近年来炉外精炼技术的不断发展，要求炉外精炼的效果要好，时间要短，要具备能够和转炉匹配的快工艺节奏。精炼炉底吹氩炼钢技术具有成本低、操作方便、搅拌效果好的优点，并由此产生了一系列极其有益的冶金效果。它可以明显缩短冶炼时间、降低能耗、提高脱硫脱磷能力，促进合金均匀化。冶炼不锈钢时可促进去碳保铬，增加合金收得率，并且可大大降低工人的劳动强度。 底吹氩技求被国内的大多数精炼炉所采用，但是由于该过程的不仅涉及到气体与高温液体间的传热、传质及动量的传递，而且还涉及到钢液的湍流流动与混合、合金添加剂的熔化和钢渣化学反应的热力学与动力学等，因此，从系统的观点看，在精炼炉底吹氩过程中，由于被控对象的非线性、数学模型的不确定性及系统工作点的剧烈变化等因素，要采用常规的控制策略难以实现对氩气流量进行精确控制。 底吹氩精炼技术在石钢公司的LF炉中已经使用，并取得一定效果，但一直是人工手动操作，氩气的流量、压力的控制要依靠人动手动调节，取得的精炼效果不明显。本文论述的智能底吹氩优化工艺项目就是针对石钢转炉底吹氩系统进行改进和完善,可以基本实现吹氩的自动控制.对石钢的 45#钢, 40Cr, 20CrMo, 60Si2Mn等品种的钢的质量提升将会起到一定的作用。

钢包钢包底吹氩实验方案

钢包钢包底吹氩实验方案 1吹氩精炼的影响因素 氩气的精炼效果与吹氩量、吹氩压力、吹氩时间等因素有关。 1.1吹氩量 搅拌气体进入熔池时，首先在喷嘴上形成气泡。在气流动能的推动下到液相中，分散成无数的小气泡而上浮，同时在高温钢水中气体被加热而膨胀，从而产生了强烈的搅拌作用。随着吹气量的增加，搅拌强度增大，而吹气量的增加是有一个I临界值的，如果吹气量超过某一临界值，吹入的气体从钢包底部向上部形成所谓的贯穿流，容易引起钢水发生喷溅，造成钢液表面覆盖的渣卷入钢液内部。造成对钢液的污染。另外当吹氩量偏低时，就限制了氩气的精炼作用，从而使氨气的脱氧、去气和保护钢水的作用都得不到充分发挥。吹入气量是与吹气压力、吹气喷嘴结构等因素有关，可由试验决定。在生产中通常根据不冲破钢包渣层裸鼹钢水为原则来确定吹气量和压力。 1.2氩气压力 氩气的压力大，搅动力也大，气泡上升速度快，但压力过大时，氩气流涉及范围越来越少，氩气泡与钢液的接触面减小，而且如压力过大时，气体会迅速地冲出钢液，要冲破钢液上覆盖的渣层，使钢液受到大气的氧化，对精炼效果反而不利。为此要求吹入的氩气压力不要太大，一般以能克服钢液的静压力，刚好能在透气砖表面上形成气泡为合适。如钢液深，刚所需的氢气压力大，反之，所需氩气压力小。理想状态是使氩气流遍布全钢包，增加接触面积和延长氩气流上升的流程和时间。 1.3吹氩时间 目前，普遍认为吹氩时问不宣太长，否则钢液温度下降太多，且由于耐材受冲刷而使非金属夹杂物出现率增加，但吹氩时间不足，气体及非金属夹杂物不能很好地去除，吹氩效果不明显。所以必须根据现场实际生产情况，以及要达到的精炼效果，从而确定合适的吹氩时间。 2实验原理 物理模拟的理论基础是相似原理。应用相似原理建立模型和进行实验时，必须保证两系统几何相似、物理相似。对于钢包底吹氩系统来说，引起体系内流动的动力主要是气泡浮力而不是湍流的粘性力，因此保证模型与原型的修正弗鲁德准数相等，

钢包底吹氩模拟研究进展

钢包底吹氩模拟研究进展 摘要本文介绍了，钢包底吹氩的原理、钢包底吹氩存在的问题及影响因素以及提高低吹成功率的改进措施。并且简略介绍了两种水模方法： ⑴.钢包底吹氩水模实验研究，其结论为：示踪剂偏向中心位置加入，混匀时间较短；对于同样的底部送气量，两块透气砖对称分布在同一直径上时，混匀时间较短；混匀时间随气体流量的增大而减少；⑵.钢包底吹氩性能优化水模型实验。 关键词钢包底吹氩水模混匀时间 Progress of Simulation Studies of Argon Blowing from Bottom of Ladle Abstract This paper introduces the principle of Argon Blowing from Bottom of Ladle,the existing questions of Argon Blowing from Bottom of Ladle and factors of influences.It also contains the improved measures to increase the success rates.And it introduces two kinds of water mould briefly: ⑴.The research of the experimental water mould,the conclusion is that tracer is turned to the center position.The time of blending is much shorter.To the same as the number of gases of blowing from bottom.The two

钢包底吹氩智能控制系统

钢包底吹氩智能控制系统 时间：2012-09-2215:20:10来源：瑞士FCT流体技术中国服务中心作者：樊栋岩摘要：介绍钢包吹氩原理及钢包底吹氩工艺和装置，采用S7-300 PLC作为控制器，气体控制使用热式气体质量流量控制器和压力调节系统，实现精确智能的流量控制。比较自动底吹氩装置与传统底吹氩方式的优缺点，并对自动底吹氩装置进行优化。 关键词：钢包；底吹氩；闭环PID控制；热式气体质量流量控制器 Ladle Bottom Blowing Argon Intelligent Control System 0前言 随着现代科学技术和工业的发展，要求炉外精炼的效果要好，时间要短，要具备能够和转炉匹配的快工艺节奏。而底吹氩技术具有搅拌力强，成份、温度均匀等良好的冶金特点，国内许多钢厂已经使用，并取得了很好的效果。但一直人工手动操作，氩气的流量、压力的控制要依靠人工手动调节，增加了工作中的失误率，最终直接影响钢水质量。 1钢包吹氩原理 钢液吹氩处理，是一种简易的钢液脱气和去除非金属夹杂物的炉外精炼方法。依据所需钢液在常温下的组织（如奥氏体、铁素体等）以及处理目的的不同，吹入钢液的气体，可以选用氩气、氮气、一氧

化碳、水蒸气、空气，或先吹入氮气、一氧化碳、水蒸气、空气，然后再吹入氩气。钢液吹氩处理有重要的冶金意义：降低钢液中溶入气体（如氢、氮、氧）的含量，将钢包中的有害气体溶于易形成真空的氩气泡中，随着翻滚的钢水将其带到钢水表面以便将其去除；去除钢液中残余的非金属夹杂物（如氧化物、硫化物、氮化物等）；使钢液受热均匀；防止钢水氧化作用，因为氩气是惰性气体，在钢水表面能防止钢水氧化，起到保护膜的作用。这种方法使钢液与炉渣能够充分接触，创造了良好的冶金反应条件，增强了脱硫和脱氧的冶金效果，但脱氢的效果差。而底吹氩的优点是均匀钢水温度、成分和去除夹杂物的效果好，设备简单，操作灵便。钢包底吹氩对透气砖位置有很高的要求，吹气位置会影响搅拌效果，水力学模型和生产实践都表明，吹气点的最佳位置通常应当在包底半径方向（离包底中心）的1/2~2/3处。此处上升的气泡流会引起水平方向的冲击力，从而促进钢水的循环流动，减少涡流区，缩短了混匀时间，同时使钢渣乳化程度低，脱硫效果好。以均匀钢水温度和成分为主要目的的吹氩搅拌，吹气点应偏离包底中心位置为好。 某钢厂在引进钢包底吹氩之前，采用的是顶吹氩，顶吹氩是通过吹氩枪从钢包上部浸入钢水进行吹氩搅拌。设有专门的吹氩平台，当钢包进入到吹氩站以后，工人先进行测温取样，按照设计好的合金量，不断吹氩，稍后加入铁合金或废钢搅拌，经过一段时间后，停止搅拌，之后再进行测温，最后，钢包车开出吹氩站。但是这种方法完全依靠人工完成，凭借工人自己的经验。 去年开始，该厂1#、2#、3#炉相继采用钢包自动底吹氩装置。控

35吨钢包底吹氩气不通浅析

35吨钢包底吹氩气不通浅析 摘要：针对钢包底吹氩不通的现象进行研究分析，提出理论控制方案。关键字：透气砖、出钢温度、全程吹氩 1、引言 氩气在炼钢工艺中起着十分重要的作用：对钢包的钢水起搅拌作用，使钢水成分温度均匀；气洗作用，将钢包中的有害气体溶于易形成真空的氩气泡中，随着翻滚的钢水将其带到钢水表面以便将其去除；防钢水氧化作用，氩气是惰性气体，在钢水表面能防钢氧化，起保护膜作用。 2、钢包底吹氩气不通出现的原因分析 2.1透气砖狭缝堵塞造成钢包底吹氩气不通 1、透气砖断裂，钢包透气砖芯在使用过程中要承受钢水的快速加热以及底吹气体的冷却作用，在透气砖芯的垂直方向以及狭缝之间产生较大的温度梯度，透气砖前部和后部由于热膨胀系数的不匹配产生较大的热应力，在透气砖前部材质强度降低和热应力的共同作用下，透气砖前端20~30mm出极易发生断裂，而后在断裂部分发生错位，造成气道堵塞。 2、钢包的冷热交替比较频繁，在实际生产过程中35吨系统目前每月平均开加热包数量在60~80个，,使钢包透气砖的工作环境更加恶劣，对透气砖的抗热震性提出了更高的要求。 3、钢水倒灌狭缝，钢包吹氩气结束以后，启动放散阀。放散阀放散速度非常快，约2~5秒的时间，钢包氩气管道内的氩气瞬间放散，

形成负压，在钢水的静压力作用下，就会出现钢水倒灌，透气砖端部狭缝被渗钢堵塞，造成气道堵塞。见图1： 图1 2.2 钢包包底凝结冷钢造成钢包底吹氩气不通 1、加热包现状，35吨系统由于频繁的进行钢包下线加热和加热包上线，且线上钢包下线进行加热时不宜烘烤温度过高，一般烘烤加热包控制包衬温度在500~550℃（如果温度过高会出现包衬的钢渣层融化流入包底，钢渣将包底的透气砖全部覆盖。加热包上线时因透气砖被钢渣覆盖，凉的钢渣无法处理，钢包不透气无法使用）。 2、钢包中下部温度低，我厂目前正常周转钢包包衬温度达到1150~1250℃时才能实现与钢水温度1580~1630℃的平衡，即包衬吸热相对较小。而我们35吨系统的加热包包衬温度仅为500~550℃，所以开加热包时转炉出钢温降较大，个别炉次出现钢包包底结冷钢，造成钢包包底氩气不通。见图2：

钢包底吹氩系统的改进

钢包底吹氩系统的改进 【摘要】本文介绍了宝钢集团新疆八一钢铁有限公司第一炼钢厂150吨转炉钢水罐车钢包吹氩系统，在出钢位置时高压胶管损坏过快，严重影响生产节奏，通过对吹氩引进装置、高压胶管和吹氩卷筒配重进行改造后，提高了生产效率，改善了钢水质量，降低了工人的劳动强度，节约了维护成本。 【关键词】吹氩引进装置；高压胶管；吹氩卷筒配重 Improvement of Ladle Bottom Argon Blowing System XIAO Ji-hua （Xinjiang Bayi Iron and Steel Co., Ltd，Urumqi Xinjiang，830022） 【Abstract】The Baosteel Group Xinjiang eight one iron and Steel Co. Ltd. in No.1 Steelmaking Plant of 150 tons of converter ladle car ladle argon blowing system, the tapping position when the pressure hose is damaged too fast, the serious influence production rhythm, through the introduction of argon blowing device, high pressure hose and argon blowing drum weight modification, improve production efficiency, improve the molten steel quality, reducing the labor intensity of workers, saving the cost of maintenance. 【Key words】The introduction of argon blowing device；High pressure hose；Argon blowing drum weight 1钢包底吹氩系统功能描述 宝钢集团新疆八一钢铁有限公司第一炼钢厂150吨转炉钢水罐车钢包吹氩在吹氩站工艺处理过程之中，通过钢包底部的透气砖通入惰性气体对钢水进行搅拌，达到钢包内钢水温度及其成分均匀的目的，从而提高钢水质量。惰性气体流量的控制由阀站完成，该系统与钢包底部透气砖配合，通过连接接头来供应氩气。所有的自动控制阀门和惰性气体控制柜都安装在主操作平台上的控制阀站内，现场操作盘设OP屏，同时转炉出钢操作台可以进行控制，并且同控制室内的可编程控制器保持连接。每路单独控制，流量为1～40Nm3/h，配管采用不锈钢管及高压胶管进行连接。 吹氩设备组成： 主要由阀站本体（切断阀、流量调节阀、压力检测仪表、球阀及现场操作盘等）、吹氩卷筒、吹氩卷筒配重、高压胶管、吹氩管引进装置、快换接头等组成。 2概况