CAS精炼工艺过程的物理模拟优化

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1、万方数据第32卷第4期2011年lO月钢铁钒钛IRONS舰ELVANADIUMTn．ANIUMV01．32．N0．40ctober2011CAS精炼工艺过程的物理模拟优化舒志浩，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)摘要：为了优化230tCAs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唧，2’透气砖距包底中心l000衄，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

2、600一700NL／nliIl；浸渍罩下罩深度控制在200咖左右；渣层厚度为80、120、160衄时对应的排渣气量分别控制在600、800、l000NL／mill以上。关键词：CAS；透气砖位置；混匀时间；排渣中图分类号：’I盯69文献标识码：A文章编号：1004—7638(2011)04—0042一04OptilIlizati佃ofCASProce鹃byPhysicalModelStudyshuzhih∞，ChenYu趴qiIlg，Y曲HuicheIlg，QiusheIlgt∞(N“∞alEIlgin∞riIlg鼬铡啦hCemer0fC∞6nu埘墙C酗tiIlgTechII山gy，Ce呻试

3、I删I蚰dS魄lR髓earchIn8titute，B蜘iIlglo008l，Clli眦)Ab蛐啥ct：hlofdertooptimizetllepr}0ce鹊ofa230tCAShdle，aphysicBlmodelh鹊be衄bunt埘tllascalef如tor0fl：4．Locationofb砷【0ml州ng，g髂f10w珀teaIlddeptIIoftllesnorkelllavebeenoptiIni∞dbymixing￡imetest，卸dtlleappropriateg酷丑owmtefordesla{洒Ilgh鹪beendetenninedilldeslaggiIlgexperi

4、ment．Theresultsshowtllatpositionofplugsf-orbettermi)【ingcanbese肌in∞heme8(plug1“2are600n瑚锄dl000蚴细mtllecerm琵ofⅫebo仕omrespecdVely舳dt王leint啜lecti∞allgeIb曲嘴阻tlle∞附oplu挚is100。)；tI坨。砸mI珊g鸥nowrateformi】【iIlgsll伽ldbe600—700M／Inin；出edeptlIof啪orkelisabaut200姗forbettermi】【i119．珊leretlletllicknessofskIg18yeris8

5、0，120，160衄，吐Iegasflo、^，ratefordeslaggiIlgshouldbemoretlI肌600，800，lOooNL／IIIinrespec6Ve妙．Keywords：CAS；plugkation；m蕊Ilgd瑚屺；desk西IlgO引言CAs精炼工艺是一种行之有效的炉外精炼手段，它具有设备成本低，操作方便，合金收得率高等优点。cAs工艺主要分为两个阶段：第一阶段是钢包底吹氩气排开渣层，下降浸渍罩；第二阶段是合金微调处理。前者要求足够大的排渣面积，保证罩内无渣或少渣，以减少合金流失，后者要求优化透气砖位置、吹气量及下罩深度以缩短钢水混匀时间¨。33。新钢二炼钢由于设

6、备条件的限制，cAS工艺不能正常使用，浸渍罩与透气砖的位置不对应，浸渍罩浸入时难免将顶渣罩入其中，所以目前生产中并未浸入浸渍罩，从而导致精炼过程中钢液面长时间裸露。因此，开展了相关的cAS工艺优化研究，通过物理模拟试验，在目前设备条件下优化底吹位置以及排渣气量、混匀过程吹气量和浸渍罩浸入深度等。收稿日期：2011一07一18作者简介：舒志浩(1987一)，男，浙江衢州人，在读硕士，主要从事连铸仿真模拟研究。万方数据第4期舒志浩等：cAS精炼工艺过程的物理模拟优化·43·1研究方法1．1物理模型及试验装置CAs钢包内的钢水流动属于气泡驱动下的湍流流动，根据相似理论【4J，在建立物理模型时应满足

7、几何相似和修正佛劳德准数研7相等。针对新钢230tCAs钢包，建立l：4的物理模型，模型用有机玻璃制作，用水模拟钢水。由此建立物理模拟试验装置如图l所示。l一大包模型；2一浸渍罩模型：3一电导电极：4一电导率仪：5一计算机采集系统；6一阀门；7一气体压力表；8一气体流量计图lCAS水模型实验装置示意Fig．1sche眦ticdiagmmofexperiment印pa伯t11s五DrCASwatermodel1