李庭寿,王泽田[1]（2021）在《我国耐火材料工业的发展历程、取得的进步和低碳转型新发展——纪念钟香崇院士诞辰100周年》文中指出回顾了我国耐火材料工业的主要奠基人和主要开拓者钟香崇院士（1921.11.21—2015.02.11）一生"三次创业"的历程,以及在他领导、组织或参与指导下,我国耐火材料工业不同时期的主要发展情况。1949年他在英国取得博士学位后旋即回国参加新中国建设;1949—1969年在北京国家冶金部（重工业部）工作,组织规划发展全国耐火材料行业,期间于1963年开始负责组建洛阳耐火材料研究所并兼任所长;1973—2000年在洛阳,发展洛阳耐火材料研究所（院）;2000年到郑州直至2015年仙逝,创建发展郑州大学高温材料研究所。他站在国家和行业发展的高度,始终倡导"立足我国耐火资源特点,发展有中国特色的耐火材料"的技术方针,为我国耐火材料工业的生产技术、人才培养、学术交流、高等教育等的全面发展,实现从弱到大到逐渐变强奋斗了终生,做出了突出贡献,是我国"耐火材料之父"。20世纪最后的两个五年计划,在我国耐火材料工业发展史上具有里程碑的意义,这期间耐火材料行业承担了六个国家重大科技项目。通过这些项目的实施、带动和成果转化、推广应用,耐火材料工业实现了跳跃式的发展,为进入21世纪后的发展奠定了重要基础。介绍了不同时期钢铁工业工艺技术装备发展概况和对耐火材料行业发展的影响,以及21世纪后耐火材料工业取得的新进步和低碳转型新发展。今后,耐火材料行业要接续奋斗,加快构建并形成绿色、低碳、循环、智能的高质量产业体系和生态产业链,力争在2060年前早日实现碳中和,不断适应和满足新发展阶段的新发展要求。
富志生[2]（2021）在《转炉炉衬维护技术现状与发展趋势》文中进行了进一步梳理以近年来国内转炉炉衬维护技术发展为基础,总结了转炉炉衬维护方式的技术原理,对比分析了各种炉衬维护技术实际应用效果,对实现经济长寿炉龄的主要途径提出具体建议。指出中小型转炉应用喷补与渣补结合,降本增效效果明显。转炉改进镁炭砖的材质,优化综合砌炉方案,优化炼钢工艺,提高溅渣护炉效果,是转炉炉衬维护技术的发展趋势。
姚柳洁[3]（2021）在《300t复吹转炉全炉役熔池流动特性变化和炉衬演变规律研究》文中提出随着人们对高品质钢需求的提高,使得转炉炼钢技术及冶炼设备均得到长足的发展。现代转炉炼钢过程已由传统转炉冶炼功能逐步向单一化发展,即仅执行单一功能,此工艺的核心是利用两个转炉（脱磷转炉与脱碳转炉）对预脱硫铁水分别执行脱磷和脱碳操作,这有利于缩短冶炼周期、提高钢水质量、降低金属料消耗及能耗。脱碳转炉的主要任务为:对脱磷转炉所生产的半钢铁水进行脱碳和升温,因此,其熔池升温速度快、碳氧反应剧烈、炉衬侵蚀速度较快,最终导致随炉龄的增长,脱碳转炉炉型变化较大、底吹元件供气能力不稳定。基于此,本文结合实际测厚数据,对不同炉役阶段熔池流动特性变化展开研究,并提出非均匀底吹供气模式;与此同时,目前在超音速氧气射流的研究过程中,未考虑炉气及其成分对超音速射流特性的影响,因此,本文针对高温变气氛环境条件下,对超音速射流特性展开研究。本文基于数值模拟及冷态物理模拟研究方式,分别对超音速射流特性、不同炉役阶段熔池流动特性变化规律、非均匀底吹供气模式对熔池动力学条件的影响进行系统性研究。建立可压缩、非等温及三维全尺寸氧气射流流动的数学模型,研究高温变气氛环境条件下,超音速氧气射流的流动特性,分析射流径向及轴向的动力学参数分布特征,结果表明:氧气射流经过高温炉气作用于熔池液面的过程中,氧气将与炉气中的可燃气体发生燃烧反应,随着反应的发生,超音速射流的速度分布、密度分布、动压分布等均发生改变,并且射流动力学参数的径向分布符合“高斯分布”。随着炉气中一氧化碳体积分数的增加,射流边界在径向的扩展速率增大、射流边界层处涡量增大、高速区面积增大。在300t转炉的纯底吹熔池流动特性研究过程中,建立相似比例为1/7的冷态物理实验平台;建立三维全尺寸、两相流数学模型。在纯底吹物理模拟实验过程中,对底吹元件个数、底吹元件位置、底吹布置模式,展开系统性研究,结果表明:对于300t纯底吹转炉,熔池混匀时间与单管底吹流量之间存在指数关系t=49.74+99.06×exp/（-q底/0.30）,并且四个布置在0.45D位置的底吹元件对熔池的搅拌能力最强。在纯底吹数值模拟研究过程中,对熔池内速度分布、钢液流动特征等进行分析,结果表明:熔池的流动特征及速度分布,不仅与底吹元件位置有关,而且与底吹流股所具有的能量存在联系;炉衬侵蚀严重的位置主要集中在炉底的底吹元件周围以及钢液面附近;在非均匀底吹供气模式研究过程中,发现当一个底吹元件供气能力减弱时,熔池流动性变差,通过调整其相邻及对角线位置处的底吹元件供气能力,熔池的动力学条件可得到一定程度的改善。建立底吹流股与钢液之间的能量传递模型,其关系式为:Wi=（1-α）iW0+1-（1-α）/α·F·h在300t转炉的复吹熔池流动特性研究过程中,建立相似比例为1/7的冷态物理实验平台;建立三维全尺寸、“气-渣-金”三相流数学模型。研究不同复吹方案及不同复吹工艺条件下,气体流股与熔池交互过程中呈现的特征现象,探究熔池流动特性变化。结果表明:当复吹流量增大时,炉内金属熔体泡沫化程度提高、冲击深度及冲击面积增大及炉衬侵蚀程度加剧,其中底吹元件附近、渣线位置以及飞溅泡沫渣作用的炉衬位置处侵蚀较为严重;随着炉龄的增长,钢液动力学条件逐渐变差、炉衬侵蚀程度逐渐加剧,并且炉衬侵蚀的数值模拟结果与实际生产测厚结果吻合良好。基于以上理论分析及实验室研究,开展300t脱碳转炉工业试验。结果表明:实际转炉炼钢过程中,吹炼平稳、返干期缩短、“喷溅”次数大幅度降低,冶炼周期与吹炼时间分别缩短6.92%与7.64%;冶炼终点控制水平提高,具体为:全炉役平均碳氧浓度积为0.00198%、终渣全铁含量为17.41%;当补炉工艺规律地应用于实际生产时,炉底残厚与炉龄之间存在明显的线性关系:y=1195.88-0.5274x（300≤x<500）及 y=1055.92-0.1545x（500 ≤ x<4000）。
薛月凯[4]（2020）在《转炉溅渣气化脱磷强化机制及熔渣炉内循环应用研究》文中认为转炉渣是炼钢工序的副产品,其产量巨大,但综合利用率偏低。主要由于转炉渣中含有P、S有害元素限制了其在冶金领域的应用,同时渣中含有自由CaO（fCaO）等物质,限制了其在其他领域的大规模应用。“源头把控”是转炉渣治理的一个重要方向,目前的留渣操作可从根本上减少转炉新渣产量,但渣中S、P有害元素同时循环富集于转炉内部,易引起钢水质量降低。已有研究证实,溅渣护炉过程中可气化脱除大部分S元素,为解决留渣操作中P元素的循环富集问题,提出利用还原剂在溅渣护炉期间对熔渣进行气化脱磷,并对气化脱磷工艺进行了理论分析和实践优化,提出并完善了熔渣气化脱磷循环炼钢工艺技术路线。首先,通过热力学分析和实验室实验对转炉熔渣气化脱磷进行了基础研究,结果表明:炼钢温度下,完全可以利用C质还原剂气化脱除熔渣中的磷元素,气化脱磷反应主要在熔渣和氮气交界面上进行;理论和实验证明熔渣气化脱磷产物主要以P2为主;气化脱磷过程中,熔渣中FeO、MnO被同步还原,其中FeO还原对气化脱磷的影响较大。其次,对熔渣中P2O5和FeO还原的实际热力学和动力学进行了研究,结果表明:实验过程中,P2O5的还原吉布斯自由能更低,还原驱动力更强;熔渣中气化脱磷反应以传质为限制性环节,熔渣中FeO的还原以界面化学反应为限制性环节,确定了P2O5和FeO还原的反应速率方程式;结合实验结果,提出了熔渣气化脱磷工艺优化方案。第三,采用SEM-EDS、XRD等检测手段,对转炉熔渣还原前后的矿相进行了研究,结果表明:本实验所用转炉渣平均熔点为1404℃,黏度转变点在14101440℃之间,适宜的气化脱磷温度应在1440℃及其以上;熔渣气化脱磷过程中,大颗粒、板条状2CaO·SiO2,3CaO·SiO2相消失,最终以小颗粒状或长条带状存在,CaO·Fe2O3和RO相基本消失,还原后生成以Ca、Mg、Fe元素为主的多复合相共存体,熔渣中自由态CaO、Mg O相消失,3CaO·SiO2、3CaO·Mg O·2SiO2相增多;在转炉渣2CaO·SiO2、3CaO·SiO2相中检测到了较高P含量,气化脱磷反应多在此相中进行。第四,对转炉熔渣气化脱磷进行了实验室实验和工业试验,结果表明:温度对熔渣气化脱磷的影响最大,其次为FeO含量,碱度和炭粉用量对气化脱磷的影响相当,氮气流量对气化脱磷的影响最小;正交实验中,当碱度R为3.6,FeO含量为30%,氮气流量为0.4 Nm3/h,温度为1720℃,C粉量为1.5倍碳当量时的气化脱磷效果最好,最大气化脱磷率为75.2%,最佳的气化脱磷条件为AⅣBⅣCⅡDⅤEⅢ。第五,在65 t转炉的工业试验中,将溅渣护炉工艺优化为“气化脱磷”和“溅渣护炉”两阶段进行,气化脱磷阶段,采用1.5倍碳当量的还原剂、12000Nm3·/h顶吹氮气流量和650 Nm3/h底吹流量时的气化脱磷效果最好,气化脱磷率达到40%水平;熔渣气化脱磷循环炼钢工艺应用后,开发了“氮氧混吹”高效点火工艺技术、转炉留渣操作强化脱磷技术和转炉留渣平稳冶炼技术。通过熔渣气化脱磷工艺,降低了留渣操作对下炉次钢水质量的不利影响,有效减少了转炉新渣产量。以气化脱磷为基础,提出了转炉熔渣循环炼钢工艺技术,技术应用后,进一步提升了钢液质量,实现了留渣操作后的平稳冶炼,同时为低硅、低热铁水的平稳冶炼提供了一种技术思路。图93幅;表43个;参136篇。
戴雨翔[5]（2020）在《基于高硅铁水的转炉冶炼技术研究》文中进行了进一步梳理本文通过对[Si]>1.5%高硅铁水的转炉双联冶炼技术分析及工艺优化、0.8%<[Si]<1.5%高硅铁水的转炉双渣法冶炼工艺以及转炉双联脱硅炉冶炼高硅铁水的炉衬保护的研究,解决了 COREX炉生产的高硅高磷铁水难以适应转炉生产的问题。针对[Si]含量大于1.5%的高硅铁水,提出了分别脱硅和脱碳脱磷的转炉双联工艺。研究了脱硅炉内的碳硅氧化反应,建立了半钢碳、硅含量预报模型,明确了脱硅炉熔池碳硅选择氧化反应温度在1550℃左右,熔池高于此温度则促进碳的氧化,导致脱碳炉热量不足;同时高于此温度的铁水进入脱碳炉中,会造成冶炼初期碳氧化,导致成渣困难以及大量气体生成造成溢渣或喷溅。为保证脱碳炉的正常冶炼,提出了将脱硅炉终点[Si]含量控制在0.5～0.7%之间,温度控制在1500℃以下的工艺措施。为解决脱硅炉渣中的45%（SiO2）含量对渣铁分离影响,提出了控制脱硅炉的合理渣碱度为1.0-1.2。为保证脱碳炉高的前期脱磷率,采用留渣操作、适当减少第一批渣料加入促进初期渣形成。综合考虑铁水温度、碳含量、硅含量及半钢温度对废钢加入量的影响,开发了脱硅炉废钢加入量控制模型。通过上述研究,实现了稳定的高硅铁水转炉双联冶炼。与双渣工艺相比,不但可以有效降低喷溅率,而且可将石灰和白云石的平均消耗量分别降低31 kg/t、23 kg/t,钢铁料损耗平均降低5.5%,转炉废钢比提高至35%。针对0.8～1.5%[Si]含量、[P]含量大于0.12%的高硅高磷铁水,采用转炉双渣法冶炼。提出将前期熔池温度控制在1350～1400℃、半钢硅含量控制在0.05%左右,可避免导致渣中（FeO）含量高从而引发喷溅。保证初期形成较高碱度的炉渣促进脱磷,明确了冶炼前期理想的成渣路线是随着反应的进行,逐渐将炉渣碱度从1.0左右提升到1.6。将炉渣碱度控制在1.4-1.6、（FeO）控制在16-20%,可保证大部分的磷存在于固磷相Ca2SiO4·Ca3P2O5中,提高脱磷率。研究发现前期脱磷存在极限值,熔池中的磷含量最多降低到0.06%,理论脱磷率最高达60%,实际生产中脱磷率最高为50%,提高渣碱度,可以达到更好的前期脱磷效果。如果生产低磷钢,还要考虑终点降C脱磷。降低碳含量小于0.06%,进一步利用后期炉渣的氧化性脱磷。为实现低磷钢的生产,开发了高硅铁水冶炼低磷钢的双渣工艺模型,实现了终点碳平均为0.0575%的情况下,可达到平均终点磷为0.008%、终点脱磷率大于93%。转炉双联冶炼高硅铁水,由于脱硅炉炉渣碱度和熔点较低、流动性好、对氧化镁溶解度高,导致脱硅炉炉衬炉衬侵蚀严重。为提高溅渣护炉效率,应将炉渣碱度控制在1～1.2,（MgO）含量控制在5-7%,（FeO）含量控制在5%左右较为合适。为缓解脱硅炉中上部炉衬侵蚀严重的问题,通过水模型研究得出应控制溅渣时顶吹气量在32000m3/h左右、采用较低的底吹流量、控制枪位为1600-2000 mm、控制渣量为110-120 kg/t。通过这些措施的实施将厚度低于400 mm的炉衬面积由3.65 m2（87炉）降低到了 1.73 m2（74炉）,且前大面及渣线部分的侵蚀程度明显降低。
郭瑞华[6]（2020）在《脱磷转炉熔渣气化脱磷热力学研究》文中认为为解决双联法冶炼产生的脱磷转炉渣磷含量过高而不能直接返回转炉利用的问题,采用理论分析与实验相结合的方式,结合Factsage等软件分析了低温条件下气化脱磷反应的可行性及其影响因素,得到的结论如下:通过热力学计算分析表明,实际低温（1573K～1733K）条件下气化脱磷反应是可以进行的,气体产物以P2为主;在焦炭还原脱磷熔渣时,渣中P2O5会优先于Fe O发生还原。取脱磷熔渣进行碳热气化脱磷热态试验,结果表明:气化脱磷率随温度的升高而增加;气化脱磷率随碱度的降低而升高;当10%<Fe O%<30%时,随着Fe O含量增加气化脱磷率呈先上升后降低的趋势,在Fe O=25%时气化脱磷最高为42.3%;氮气流量在40L/h～120L/h时,气化脱磷率呈先上升后降低的趋势。随着温度的提高以及碱度的增加炉渣中Fe O还原率增加;当温度为1733K和碱度为2.2时,还原率最高分别为62.3%和44.86%;氮气流量对Fe O还原影响不明显。对比脱磷熔渣气化脱磷前后熔渣物相可知,脱磷渣矿相以钙铁橄榄石、硅酸二钙及RO相为主,且含有少量磷酸三钙。经过碳热还原以后炉渣矿相中的Fe O相及P2O5相含量发生降低;通过对气化脱磷前后炉渣内磷的迁移规律研究可知,炉渣中的磷主要赋存在硅钙富集区,即硅酸二钙相中,且气化脱磷反应主要发生在磷富集的硅酸二钙相中。图47幅;表22个;参84篇。
周振宇[7]（2019）在《含钒铁水复吹转炉深提钒和保碳的基础及应用研究》文中提出钒是一种稀缺的战略资源,有着“现代工业味精”的美誉,被广泛应用于钢铁、航空航天、化工和医疗等领域,钢铁行业对抗震钢筋钒合金化的新标准,使得钒的需求量进一步加大。转炉生产能力高,能快速高效地分离含钒铁水中的钒,因此转炉吹氧提钒是我国目前从含钒铁水中提取钒资源的有效方法。然而,转炉吹氧提钒不仅要考虑让钒最大限度地氧化进入钒渣,同时还需要保证后续炼钢的原料,转炉提钒工序的另一产品半钢,有足够的碳含量来保证合适的出钢温度及钢水质量。因此,在转炉提钒过程中要同时实现“深提钒”和“保碳”的冶炼目标,即保证半钢中的残钒低且碳含量高。攀钢西昌钢钒有两座200t复吹提钒转炉,是我国目前炉容量最大的复吹提钒转炉,对“深提钒”和“保碳”双命中目标要求是,半钢残[V]≤0.05wt%且[C]≥3.4wt%。而对于200t大型复吹转炉,在去钒保碳热力学原理基础上,明确冶炼过程碳钒选择性氧化所遵循的热力学规律及各阶段碳钒氧化速率的特征,合理的终点控制平衡点是实现“深提钒”和“保碳”双命中目标及提钒自动化的关键;含钒铁水中钒的氧化是炉渣中铁氧化物传氧的间接氧化,炉渣需要有合理的熔化性及流动性以保证熔池动力学条件,但攀西昌高炉属于中高钛冶炼,铁水[Si]含量低,须合理调控炉渣中SiO2含量（即添加辅料石英砂）以调节炉渣熔化及流变性能,因此需要得出合理的钒渣熔化及流变性能的调控参数及其影响规律;复吹提钒转炉由于底吹的存在有良好的动力学条件,然而钒渣的渣态粘稠,同时是留渣操作（2到3炉出一次渣）,导致底吹元件维护困难,这是提钒复吹转炉相对炼钢转炉的先天性缺陷,因此在不增大顶吹流量避免碳过度氧化的条件下,通过优化顶吹氧枪喷嘴结构提高熔池的搅拌能力,对保证200t大型复吹提钒转炉的动力学条件尤为重要;溅渣护炉是目前炼钢转炉提高炉龄降低成本的关键技术,但提钒转炉钒渣护炉的问题,特别是针对CaO<2%条件下的钒渣护炉问题还少有相关报道,因此开展钒渣改质用于溅渣护炉的基础研究对于提钒转炉降低成本有重要意义。本文基于攀钢西昌钢钒200t提钒复吹转炉开展了针对上述问题的研究,得到如下结论。（1）采用工业性实验研究了各阶段碳钒氧化速率的特征,分析了冶炼后期碳钒氧化遵循的热力学规律和满足“深提钒”和“保碳”双命中要求的终点温度控制热力学温度。结果表明:熔池温度低于“碳钒氧化转折温度”的阶段,熔池钒的氧化率仅为56%、碳的氧化率5.6%,不能满足“深提钒”对半钢残钒含量≤0.05wt%的要求;有约30%钒的氧化是在熔池温度高于“碳钒氧化转折温度”的条件下进行,这一阶段碳的氧化率增加为13.4%。转炉提钒冶炼过程熔池温度的控制应是以“碳钒氧化转折温度”作为冶炼前期的温度控制热力学温度,在“保碳”（[C]≥3.4wt%）基础上最大化提钒的“钒氧化平衡温度”作为冶炼中后期及终点温度控制热力学温度。冶炼后期碳钒氧化遵循“钒氧化平衡温度”的热力学规律,在熔池温度高于“钒氧化平衡温度”后,熔池中钒含量将是处于缓慢降低状态,但是碳大量损失,“钒氧化平衡温度”是实现“深提钒”和“保碳”双命中终点温度控制的最高目标温度。（2）结合攀钢西昌钢钒200t提钒转炉生产实际,基于吉布斯自由能最小化和金属液滴产生原理研究了提钒冶炼过程元素氧化宏观动力学。结果表明:吹炼开始后最先氧化的是[Ti]和[Si],其次是[V]和[Mn],[C]氧化贯穿于整个冶炼过程且大量氧化的时间与[V]氧化重合。冶炼开始时渣量少未形成有效渣层,可在开吹前添加适量的富FeO冷却剂,使[Ti]和[Si]开吹即迅速氧化;冶炼前期渣中成分以FeO-SiO2-TiO2三元为主,中后期成分以FeO-SiO2-MnO-V2O3-TiO2五元为主;冶炼前期冷却剂的加入使炉渣成分剧烈波动,但也保证了冶炼前期熔池温度平缓上升。为了同时实现“深提钒”和“保碳”的冶炼目标,须保证分批次加入足量的冷却剂,同时避免铁水[Ti]和[Si]含量过高和供氧强度过大。（3）钒渣熔化及流变性能研究表明,一定FeO含量下的SiO2/V2O3比是钒渣熔化及流变性能的调控参数。在一定FeO含量的条件下,随着SiO2/V2O3比增大,低熔点2FeO·SiO2增加,高熔点FeO·V2O3和FeO·Fe2O3减少,钒渣熔化温度先降低,然后因SiO2单独析出而升高;随着FeO含量增加,熔化温度最低点对应的SiO2/V2O3比值增大。随着SiO2/V2O3比增加,FeO·V2O3晶体生成减弱,钒渣粘度随温度变化的趋势变缓;高温熔融态钒渣粘度随着SiO2/V2O3比增加而增大,低温阶段由于晶体FeO·V2O3析出减弱粘度随着SiO2/V2O3比增加而减小。综合考虑钒渣流失和渣金界面反应,FeO=44%时钒渣SiO2/V2O3比应控制为0.7。提钒冶炼应首先根据铁水温度和成分条件确定富FeO的冷却剂加入量,以此得出炉渣中相应的FeO含量,再根据铁水中[Si]和[V]含量添加熔剂石英砂（SiO2）调整SiO2/V2O3比以获得合理的炉渣熔化和流变性能。（4）在不增大顶吹流量,保证碳不过度氧化的基础上,通过建立物理模拟模型优化氧枪喷头设计参数以增强顶吹搅拌能力。研究表明随着喷孔夹角减小,反映熔池搅拌能大小的混匀时间先减小后增大,在12°时最小;5孔喷头混匀时间比4孔喷头小;Ma数2.20和2.10的喷头相比原Ma数1.99的喷头混匀时间分别减小7.36%和6.95%。随着喷孔夹角减小,反映熔池液面活跃度的1/3大波波高先增大后减小,在12°最大;5孔喷头相比4孔喷头波高减小;Ma数2.20和2.10相比原Ma数1.99的喷头波高分别增大8.68%和5.89%。喷头参数对混匀时间和波高影响程度排序依次为Ma数>喷孔夹角>喷头孔数,在底吹流量低时影响效果更为明显。优化喷头选用4孔、喷孔夹角12°和Ma数2.10的参数。（5）在攀钢西昌钢钒4#200t提钒复吹转炉上开展了工业性生产试验,将熔池温度控制、元素氧化宏观动力学和钒渣熔化及流变性能的工艺优化研究结果应用于生产实际中,“深提钒”和“保碳‖双命中率（半钢[V]≤0.05wt%且[C]≥3.4wt%）由不足46.5%提高到82.4%。将氧枪喷头设备参数优化结果应用于生产实际中,“深提钒”及“保碳”双命中率由63.5%提高到80.2%,获得了良好的冶金效果。采用VB语言编写了提钒冶炼控制软件将工艺优化结果和生产操作参数冷却剂加入、辅料石英砂加入和吹炼时间结合起来,在操作参数一定偏差范围内半钢和炉渣成分预测准确率达到83.6%以上,能对提钒冶炼进行有效的指导辅助。（6）为了探究钒渣改质后用于溅渣护炉的可行性,研究了向钒渣中添加MgO和降低TFe对其熔化温度和结晶特性的影响规律。结果表明:MgO加入钒渣中促使部分FeO转变为Fe2O3,形成新相固溶体MgO-FeOss和MgO·Fe2O3,钒渣熔化温度增加。MgO加入还使钒渣聚合度降低,结晶趋势增强,结晶活化能降低。TFe含量的降低使渣中Fe2O3含量降低从而使熔化温度降低、结晶活化能增加。改质后MgO=12wt%、TFe=16wt%时钒渣熔化温度能满足溅渣护炉对过热度的要求;结晶相由分散的颗粒状钒尖晶石（FeO·V2O3）变为尺寸更大的块状镁铁尖晶石（MgO·Fe2O3）和连接于块状之间的带状固溶体（MgO-FeOss）,有利于增加溅渣层强度及耐热侵蚀;结晶活化能与炼钢转炉溅渣护炉渣相差仅6.8%,能满足溅渣对结晶能力的要求。
刘小亮[8]（2017）在《转炉底吹搅拌与渣—钢间传质的冷态模拟》文中认为现阶段转炉脱磷过程主要受制于渣-钢界面间的动力学条件。转炉炼钢前期脱磷需要提高渣-钢界面的搅拌强度来保证脱磷过程中磷元素尽可能多的被炉渣吸收。合理的底吹过程可促进转炉熔池搅拌和渣-钢界面搅拌,从而提高冶炼前期的脱磷效果。本课题利用100t复吹转炉模型进行水模拟实验,主要研究了复吹过程中顶吹、底吹对渣-钢界面搅拌和乳化过程的影响规律;纯底吹条件下底吹供气强度、底吹元件数量对传质过程和混匀过程的影响规律;底吹流量比例分配、底吹流量切换频率以及布置模式对混匀过程、乳化过程和传质过程的影响规律。基于100t转炉模型,所得实验结果主要有:（1）复吹条件下,混匀时间随底吹强度的增加而减少,底吹强度为0.3 Nm3/（t· min）时,混匀时间缩短至最小底吹强度下的72.5%。底吹强度小于0.20Nm3/（t·min）时,随底吹强度增加,混匀时间减小速度很快;底吹强度大于0.20Nm3/（t· min）时,混匀时间减小幅度小,底吹强度不宜太大,避免底吹气体和能量的浪费。（2）顶底复吹传质实验发现,两相乳化状况主要受到顶吹过程影响。顶吹过程产生了较厚的油-水乳化层,随顶吹时间的增加,乳化层增厚,乳化层和水形成的界面越稳定。底吹是打破、搅拌乳化层-水界面的主要因素,随底吹强度的增加,乳化层-水界面越加模糊,越能促进水-油的充分混合。传质过程因受到乳化层的影响,传质系数随时间呈现阶段性变化。（3）纯底吹条件下不存在乳化层,实验探究了底吹元件数量和底吹强度对混匀和传质的影响。混匀时间随底吹强度的增加先减小后增大。传质系数随底吹强度增大先增大后减小,底吹元件数量越多,底吹传质系数增幅越大,最优值出现也越晚。单支底吹元件的底吹强度在0.020-0.025Nm3/（t·min）时,传质系数最优。（4）在连续布置和间隔布置两种模式下,混匀时间随底吹流量分配比的增加表现为先减小,后增大的规律;传质系数随底吹流量分配比表现为先增大后减小的规律。在各模式最优分配比下,连续模式混匀时间缩短35.6%,传质系数提高80.5%;间隔模式混匀时间缩短35.6%;传质系数提高43.8%。传质过程连续模式受到分配比的影响比间隔模式大;混匀过程变化两者基本相同。底吹大小流量切换时,随切换频率的增加,传质系数变差。（5）连续模式下传质系数在流量分配比为4时达到最优值,混匀时间在流量分配比为5时出现最优值;间隔模式下传质系数在流量分配比为3时达到最优值,混匀时间在流量分配比为4时出现最优值。传质过程比混匀过程要多一部分两相界面传质阻力,这导致传质最优底吹流量分配比要比混匀提前出现。
冯帅[9]（2016）在《氧枪结构优化及其对转炉熔池作用机理》文中研究表明钢液流场与氧枪射流是对转炉冶炼过程影响最为显着的两个因素,氧枪的结构优化与对熔池作用机理的研究具有十分重要的现实意义。以唐钢50t转炉及其实际应用的四孔氧枪参数为基础,采用Gambit软件进行几何建模,利用FLUENT软件模拟不同氧枪喷孔出口间距对氧气射流特性的影响规律,在此基础上采用VOF模型模拟并探讨气体射流对熔池的作用机理。采用VOF及DPM模型系统分析不同氧枪结构对熔池混匀时间及对耐材侵蚀程度的影响规律。由模拟结果可知,非变角氧枪及变角氧枪喷孔间距增加对氧气射流核心段长度及射流中心轴线上的射流速度影响相对较小。但随着喷孔出口间距的增大,流股中心线与氧枪轴线的偏移距离随之增大,流股间融合距离变长,使得炉口喷溅量减少,熔池表面的有效冲击面积增大。1.3m枪位时,非变角氧枪A+、A、A-与变角氧枪D+、D、D-六种喷头作用下熔池混匀时间依次为50s、51s、54s,41s,43s和48s,喷孔间距增大,可有效提高射流对熔池的搅拌强度,使混匀时间缩短。采用FLUENT软件的VOF函数和DPM模型,通过向熔池添加示踪剂粒子,构建了转炉熔池耐火材料侵蚀的数值模拟方法。并得出熔壁监测面上侵蚀程度的变化基本呈现“W”型,随着熔池深度增加,侵蚀程度逐渐降低;随着氧枪喷孔间距的增大,对炉衬耐火材料的侵蚀程度增强;随着枪位的提高侵蚀程度减弱。对于具有不同喷孔倾角的9组氧枪喷头,随着喷孔倾角的增大,侵蚀程度有所增强,变角1°的氧枪喷头作用下的侵蚀程度高于变角0.5°的氧枪喷头。除了喷头F外,其它变角氧枪喷头作用下对炉衬耐火材料的侵蚀程度普遍高于非变角氧枪喷头A,在所有喷头结构中,喷头E作用下的侵蚀程度最高。
乔冠男[10]（2015）在《转炉经济炉龄的探讨与研究》文中研究表明随着社会的不断发展和进步,企业的竞争力不断的加大,效益决定着企业的生死存亡。转炉在炼钢厂中发挥着不可替代的作用,而转炉的寿命的决定着企业的效益。在20世纪末期,国内各大型钢厂均进行了转炉长寿化的探索和研究,转炉炉龄不断的提高,通过采用溅渣护炉和“铁水三脱”后的少渣冶炼等措施,炉龄达到10000炉以上已经不是技术难题。转炉长寿化后在很大程度上解决了铁钢物流平衡的问题,但随之带来了三方面的影响:影响一是衬砖耐侵蚀性能要求严格使得耐材成本居高不下,不仅大面料及喷补料在炉役中后期消耗较大,而且溅渣成本在后期不断提高。影响二是复吹寿命明显降低,复吹效果变差。影响三是炉役中后期由于补炉次数的增加,已经不能发挥高炉龄平衡铁钢物流的作用,成为生产的限制环节。所以炉龄达到一定水平以后,炉龄提高,获得经济效益的幅度是下降的,不如以最佳炉龄,保持最佳经济效益来得合理,炉龄过高需要设备检修,尤其是全公司生产组织不好协调,不如按计划停炉。溅渣层在反复溅渣条件下,有害元素富集,影响钢质量,尤其不适于高质量钢的冶炼。炉龄过高,炉役后期底吹和炉体维护困难。因此可归纳出炉龄不是越高越好,所以开发经济炉龄势在必行。为在各转炉找到各转炉经济炉龄的最佳点,我们对溅渣、补炉参数、材料价格等根据实际情况设定,通过调整溅渣比率、溅渣时间、溅渣流量、补炉方式、补炉料消耗、补炉周期等,将综合成本最低点控制在上最佳经济炉龄范围,以找到最佳的炉龄。实施经济炉龄后,由于溅渣及补炉等炉衬维护时间的缩短,提高了转炉作业率,从而提高了产能,使得产量每年增加了4.74万吨。实施经济炉龄后复吹比率大大提高,底吹效果显着改善,可以使得每吨钢的成本有所降低,每吨钢的成本可以降低6.30元,提高了经济效益。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 1 追忆钟香崇先生[1-10] |
| 1.1 艰辛求学，报效祖国 |
| 1.2 组织指导新中国耐火材料工业的建设和发展 |
| 1.3 组建和发展洛阳耐火材料研究所(院) |
| 1.4 开展学术交流，培养人才，壮大耐火材料专业高等教育，推动行业技术进步 |
| 1.5 耄耋之年创建郑州大学高温材料研究所 |
| 1.6 指导研究生开展了一系列创新研究 |
| 1.7 初心始终不变，为耐火材料事业奋斗终生 |
| 1.8 钟香崇先生获得的部分荣誉 |
| 2 “八五” “九五”期间耐火材料的发展[11-18] |
| 2.1 钢铁工业的新发展给耐火材料提出了新的更高要求 |
| 2.2 “八五”“九五”计划期间共计六个国家级耐火材料重大科技项目[11-18] |
| 3 进入21世纪，耐火材料工业的新进步和低碳转型新发展新要求[19-25] |
| 3.1 钢铁工业向低碳转型发展 |
| 3.2 耐火材料工业取得的新进步 |
| 3.2.1 耐火材料行业技术水平，科创能力持续提高 |
| 3.2.2 企业队伍不断壮大，形成了许多领头企业 |
| 3.2.3 耐火材料行业的装备自动化、智能化、管理现代化、绿色制造水平不断提高 |
| 3.2.4 耐火材料吨钢消耗大幅度下降[23-24] |
| 3.3 双碳目标下耐火材料行业的低碳转型新发展新要求 |
| 4 结语 |
| 1 引言 |
| 2 炉衬维护现状 |
| 2.1 综合砌炉与贴补 |
| 2.2 大面料修补法 |
| 2.3 喷补 |
| 2.4 溅渣护炉 |
| 2.5 渣补 |
| 3 效果分析 |
| 3.1 综合砌炉应用效果 |
| 3.2 大面料补炉效果对比 |
| 3.3 不同喷补技术应用比较 |
| 3.4 溅渣护炉效果 |
| 3.5 不同渣补技术效果对比 |
| 4 发展展望 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 转炉炼钢技术发展概况 |
| 2.1.1 底吹转炉炼钢法的发展 |
| 2.1.2 氧气转炉炼钢法的发展 |
| 2.1.3 顶底复吹转炉炼钢法的发展 |
| 2.2 转炉内多相流的研究 |
| 2.2.1 转炉内流体力学研究体系 |
| 2.2.2 转炉内多相流传输行为研究方法 |
| 2.3 转炉熔池流动特性研究现状 |
| 2.3.1 转炉熔池流动特性物理模拟研究 |
| 2.3.2 转炉熔池流动特性数值模拟研究 |
| 2.4 炉衬侵蚀规律研究现状 |
| 2.4.1 炉衬侵蚀机理 |
| 2.4.2 炉衬侵蚀影响因素及维护技术的发展 |
| 2.4.3 激光测厚技术的应用 |
| 2.5 研究目的及内容 |
| 2.5.1 课题来源及意义 |
| 2.5.2 研究内容及方法 |
| 2.6 创新点 |
| 3 高温变气氛环境超音速射流特性研究 |
| 3.1 几何模型及数学模型的建立 |
| 3.1.1 几何模型及空间离散化 |
| 3.1.2 模型假设 |
| 3.1.3 控制方程 |
| 3.2 数值求解 |
| 3.2.1 边界条件及数值求解 |
| 3.2.2 网格无关性测试 |
| 3.3 高温环境射流特性模拟结果及分析 |
| 3.3.1 射流速度分布 |
| 3.3.2 射流动压分布 |
| 3.3.3 射流湍动能分布 |
| 3.4 高温变气氛环境射流特性模拟结果及分析 |
| 3.4.1 射流速度分布 |
| 3.4.2 射流动压分布 |
| 3.4.3 射流涡量及密度分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 非均匀底吹供气模式对熔池流动特性变化的研究 |
| 4.1 物理模拟的实验原理 |
| 4.1.1 物理模拟的基础理论 |
| 4.1.2 几何相似与参数确定 |
| 4.1.3 动力相似与参数确定 |
| 4.2 数学模型的建立及数值求解 |
| 4.2.1 几何模型及数学模型的建立 |
| 4.2.2 数值求解 |
| 4.3 实验方法及方案设计 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 转炉纯底吹实验方案 |
| 4.4 均匀底吹供气模式对熔池流动特性的影响研究 |
| 4.4.1 均匀底吹供气模式物理模拟结果 |
| 4.4.2 均匀底吹供气模式数值模拟结果 |
| 4.4.3 底吹流股与金属熔体间能量传递研究 |
| 4.5 非均匀底吹供气模式对熔池流动特性的影响研究 |
| 4.5.1 非均匀底吹供气模式物理模拟结果 |
| 4.5.2 非均匀底吹供气模式数值模拟结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 全炉役复吹转炉熔池流动特性规律研究 |
| 5.1 实验参数及方案的确定 |
| 5.1.1 物理模拟实验参数的确定 |
| 5.1.2 数学模型的建立及数值求解 |
| 5.1.3 转炉复吹实验方案 |
| 5.2 复吹转炉熔池流动特性的研究 |
| 5.2.1 复吹转炉熔池流动特性的物理模拟研究 |
| 5.2.2 复吹转炉熔池流动特性的数值模拟研究 |
| 5.3 全炉役复吹转炉熔池流动特性的数值模拟研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 工业试验研究 |
| 6.1 冶炼工艺制度 |
| 6.1.1 转炉及氧枪喷头参数 |
| 6.1.2 底吹布置及供气参数的确定 |
| 6.2 复吹工艺优化后冶金效果分析 |
| 6.2.1 冶炼周期及喷头寿命分析 |
| 6.2.2 终点钢水碳氧浓度积分析 |
| 6.2.3 炉渣全铁分析 |
| 6.3 炉衬演进规律探究 |
| 6.4 试验过程中,出现的问题及应对措施 |
| 6.4.1 底吹非均匀供气模式的应用 |
| 6.4.2 顶吹流量与氧枪喷头寿命关系的探索 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钢铁工业废弃物发展概况 |
| 1.1.1 冶金固废基础现状 |
| 1.1.2 国内外转炉渣的综合利用情况 |
| 1.2 转炉渣性能及组成 |
| 1.2.1 转炉渣的性能 |
| 1.2.2 转炉渣的结构理论 |
| 1.2.3 转炉渣中P的存在形式 |
| 1.3 转炉渣处理工艺及利用现状 |
| 1.3.1 转炉渣的工业化处理技术 |
| 1.3.2 转炉渣综合处理应用领域 |
| 1.3.3 转炉熔渣炉内循环利用技术 |
| 1.4 熔渣气化脱磷及循环炼钢工艺 |
| 1.4.1 熔渣气化脱磷工艺 |
| 1.4.2 熔渣气化脱磷理论基础 |
| 1.4.3 熔渣气化脱磷循环炼钢工艺技术 |
| 1.5 课题的研究目标、方法和内容 |
| 1.5.1 研究目标及方法 |
| 1.5.3 研究思路和内容 |
| 1.5.4 课题创新点 |
| 第2章 转炉熔渣气化脱磷的基础研究 |
| 2.1 还原剂确定及气化脱磷机理分析 |
| 2.1.1 碳质还原剂种类及分析 |
| 2.1.2 硅质还原剂种类及分析 |
| 2.1.3 转炉熔渣气化脱磷反应机理 |
| 2.2 转炉熔渣气化脱磷产物分析 |
| 2.2.1 研究目的 |
| 2.2.2 实验设备及步骤 |
| 2.2.3 实验结果及分析 |
| 2.3 熔渣中氧化物还原对气化脱磷的影响 |
| 2.3.1 研究目的 |
| 2.3.2 实验设备、原料及步骤 |
| 2.3.3 实验结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 转炉熔渣气化脱磷热力学及动力学研究 |
| 3.1 熔渣碳热还原热力学分析 |
| 3.1.1 熔渣中氧化物还原的热力学分析 |
| 3.1.2 熔渣中Fe对气化脱磷的影响 |
| 3.2 熔渣气化脱磷动力学分析 |
| 3.2.1 P_2O_5还原物理模型 |
| 3.2.2 P_2O_5还原限制性环节分析 |
| 3.2.3 P_2O_5还原反应速度方程式 |
| 3.3 熔渣中FeO还原动力学分析 |
| 3.3.1 FeO还原物理模型建立 |
| 3.3.2 FeO还原限制性环节分析 |
| 3.3.3 FeO还原反应速度方程式 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 转炉熔渣气化脱磷前后的矿相研究 |
| 4.1 转炉渣熔点及黏度检测 |
| 4.1.1 转炉渣熔点 |
| 4.1.2 转炉渣黏度 |
| 4.2 转炉渣气化脱磷前后炉渣矿相分析 |
| 4.2.1 转炉渣的物相检测及分析 |
| 4.2.2 气化脱磷渣的物相检测及分析 |
| 4.2.3 转炉渣气化脱磷前后的矿相变化 |
| 4.3 熔渣中P的气化脱除机理研究 |
| 4.3.1 气化脱磷渣中P的分布 |
| 4.3.2 气化脱磷过程中P的脱除机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 转炉熔渣气化脱磷影响因素实验研究 |
| 5.1 熔渣气化脱磷单因素实验研究 |
| 5.1.1 单因素实验方案及数据 |
| 5.1.2 单因素实验结果及分析 |
| 5.2 熔渣气化脱磷正交实验研究 |
| 5.2.1 正交实验方案设计 |
| 5.2.2 正交实验结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 转炉熔渣气化脱磷循环炼钢工业试验 |
| 6.1 熔渣气化脱磷工艺的工业化应用 |
| 6.1.1 熔渣气化脱磷工艺技术 |
| 6.1.2 熔渣气化脱磷工艺的工业应用 |
| 6.2 熔渣气化脱磷工艺优化试验 |
| 6.2.1 熔渣气化脱磷工艺参数优化试验 |
| 6.2.2 熔渣气化脱磷工艺参数综合优化 |
| 6.3 熔渣气化脱磷循环炼钢工艺及优势分析 |
| 6.3.1 气化脱磷渣循环炼钢对下炉次冶炼影响 |
| 6.3.2 气化脱磷渣循环炼钢工艺优化 |
| 6.3.3 熔渣气化脱磷循环炼钢工艺技术指标 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 铁水脱硅工艺分析 |
| 2.1.1 COREX炼铁铁水硅含量高的原因 |
| 2.1.2 脱硅反应机理 |
| 2.1.3 不同工艺脱硅能力的分析 |
| 2.2 高硅含量铁水对转炉脱磷的影响 |
| 2.2.1 高硅含量铁水对转炉冶炼的影响 |
| 2.2.2 转炉脱磷工艺 |
| 2.2.3 高硅含量对铁水脱磷的影响 |
| 2.3 转炉炉衬保护研究 |
| 2.3.1 影响转炉炉衬寿命的因素 |
| 2.3.2 炉衬侵蚀机理 |
| 2.3.3 溅渣护炉工艺 |
| 2.4 课题研究背景和研究内容 |
| 2.4.1 课题背景 |
| 2.4.2 课题研究内容 |
| 3 高硅含量铁水转炉双联法冶炼工艺分析 |
| 3.1 高硅含量铁水转炉双联冶炼工艺流程及特点 |
| 3.1.1 高硅含量铁水特点及对炼钢过程的影响 |
| 3.1.2 高硅含量铁水冶炼的转炉双联工艺特点 |
| 3.2 高硅含量铁水冶炼的转炉双联工艺分析 |
| 3.2.1 脱硅冶炼过程供氧控制 |
| 3.2.2 脱硅冶炼过程温度控制 |
| 3.2.3 半钢冶炼终点控制及其对后续操作的影响 |
| 3.3 高硅含量铁水冶炼对转炉生产成本影响 |
| 3.3.1 高硅含量铁水对转炉冶炼时间的影响 |
| 3.3.2 高硅含量铁水对转炉辅料消耗的影响 |
| 3.3.3 高硅含量铁水对钢铁料消耗情况 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高硅含量铁水转炉双联冶炼工艺研究 |
| 4.1 转炉双联脱硅炉的元素氧化 |
| 4.1.1 转炉熔池界面反应分析 |
| 4.1.2 脱硅炉熔池界面反应 |
| 4.1.3 脱硅炉半钢碳硅预测模型建立 |
| 4.2 脱硅炉冶炼造渣制度研究 |
| 4.2.1 炉渣成份对其物相影响的研究 |
| 4.2.2 炉渣成份对渣铁分离影响研究 |
| 4.2.3 脱硅炉合理渣系研究 |
| 4.3 转炉双联脱硅法合理废钢比研究 |
| 4.3.1 废钢加入量理论分析 |
| 4.3.2 铁水条件对废钢加入量的影响研究 |
| 4.3.3 半钢温度对废钢加入量的影响研究 |
| 4.4 双联脱硅法工艺优化效果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高硅含量铁水的转炉双渣法冶炼工艺 |
| 5.1 基于高硅高磷铁水的转炉冶炼前期熔池反应分析 |
| 5.1.1 双渣法前期炉内反应研究 |
| 5.1.2 转炉冶炼前期[Si]、[C]选择氧化分析 |
| 5.1.3 供氧量与元素氧化之间的关系 |
| 5.2 基于高硅含量铁水的转炉双渣脱磷研究 |
| 5.2.1 双渣法冶炼前期炉内成渣机理分析 |
| 5.2.2 成渣及脱磷机理研究 |
| 5.2.3 前期合理利用炉渣成份研究 |
| 5.3 基于高硅含量铁水的转炉双渣工艺优化 |
| 5.3.1 双渣法一次倒渣控制技术研究 |
| 5.3.2 双渣法终点控制研究 |
| 5.3.3 双渣法脱磷工艺控制模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于高硅铁水冶炼的炉衬保护研究 |
| 6.1 脱硅炉冶炼过程中炉衬侵蚀研究 |
| 6.1.1 转炉脱硅过程对炉衬厚度的影响 |
| 6.1.2 脱硅炉炉衬侵蚀研究 |
| 6.1.3 脱硅炉炉衬侵蚀机理 |
| 6.2 基于炉衬保护的炉渣成份优化 |
| 6.2.1 炉渣碱度对熔化温度及渣相的影响 |
| 6.2.2 (FeO)含量对熔化温度及渣相的影响 |
| 6.2.3 (MgO)含量对熔化温度及渣相的影响 |
| 6.2.4 碱度对炉渣MgO溶解度的影响 |
| 6.3 双联脱硅炉溅渣枪位优化实验 |
| 6.3.1 实验的相似原理简介 |
| 6.3.2 实验模型原理 |
| 6.3.3 溅渣实验结果分析 |
| 6.4 合理溅渣操作对炉衬侵蚀情况分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 8 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 转炉脱磷的必要性 |
| 1.1.1 钢中磷的来源 |
| 1.1.2 磷对钢的危害 |
| 1.1.3 转炉脱磷工艺 |
| 1.2 转炉渣种类及资源化利用 |
| 1.2.1 转炉渣的种类 |
| 1.2.2 转炉渣的资源化利用 |
| 1.3 含磷熔渣研究现状 |
| 1.3.1 磷在炉渣中的赋存形式 |
| 1.3.2 含磷转炉渣除磷现状 |
| 1.4 溅渣护炉过程中气化脱磷 |
| 1.4.1 溅渣护炉技术 |
| 1.4.2 溅渣护炉时气化脱磷分析 |
| 1.4.3 气化脱磷过程还原剂种类 |
| 1.5 课题提出及研究内容 |
| 1.5.1 课题提出 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 脱磷转炉熔渣气化脱磷热力学理论分析 |
| 2.1 低温脱磷转炉熔渣气化脱磷可行性分析 |
| 2.1.1 气化脱磷基本反应 |
| 2.1.2 气化脱磷产物的确定 |
| 2.1.3 实际渣成分下气化脱磷分析 |
| 2.2 实际流动氮气条件下气化脱磷分析 |
| 2.2.1 熔渣中P_2O_5的还原 |
| 2.2.2 熔渣中FeO还原对气化脱磷影响分析 |
| 2.3 脱磷产物平衡分压影响分析 |
| 2.3.1 温度对平衡分压的影响 |
| 2.3.2 碱度对平衡分压的影响 |
| 2.3.3 FeO含量对平衡分压的影响 |
| 2.4 炉渣中氧化物的还原顺序 |
| 2.4.1 铁氧化物的还原 |
| 2.4.2 锰氧化物的还原 |
| 2.5 不同因素对五氧化二磷活度影响 |
| 2.5.1 温度对活度影响 |
| 2.5.2 碱度对活度影响 |
| 2.5.3 FeO对活度影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 脱磷熔渣气化脱磷热态实验研究 |
| 3.1 实验设备与方法 |
| 3.1.1 实验设备与原料 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.2 脱磷渣还原剂的确定 |
| 3.2.1 不同还原剂热力学分析 |
| 3.2.2 不同还原剂对气化脱磷率影响 |
| 3.2.3 碳当量对气化脱磷率影响 |
| 3.3 低温高氧化性脱磷渣气化脱磷实验研究 |
| 3.3.1 低温还原脱磷熔渣可行性实验 |
| 3.3.2 温度对气化脱磷率的影响 |
| 3.3.3 碱度对气化脱磷率的影响 |
| 3.3.4 氮气流量对气化脱磷率的影响 |
| 3.3.5 FeO对气化脱磷率的影响 |
| 3.4 铁氧化物的还原对气化脱磷的影响研究 |
| 3.4.1 不同温度下铁氧化物的还原 |
| 3.4.2 不同碱度下铁氧化物还原 |
| 3.4.3 不同氮气流量下铁氧化物还原 |
| 3.5 不同条件下温降对气化脱磷的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 脱磷转炉熔渣气化脱磷前后物相研究 |
| 4.1 脱磷熔渣气化脱磷前后矿相研究 |
| 4.1.1 气化脱磷熔渣还原前后形貌分析 |
| 4.1.2 脱磷熔渣Factsage软件计算相图分析 |
| 4.1.3 脱磷熔渣XRD分析 |
| 4.1.4 脱磷熔渣SEM-EDS分析 |
| 4.2 脱磷熔渣气化脱磷前后磷迁移规律研究 |
| 4.2.1 脱磷炉渣微区磷的赋存规律 |
| 4.2.2 气化脱磷前后炉渣微区磷的迁移 |
| 4.3 脱磷熔渣气化脱磷前后熔点黏度研究 |
| 4.3.1 脱磷熔渣气化脱磷后熔点分析 |
| 4.3.2 脱磷熔渣还原前后炉渣粘度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 钒的简介 |
| 1.1.1 金属钒和钒氧化物 |
| 1.1.2 钒的工业应用 |
| 1.1.3 钒资源分布状况 |
| 1.2 钒的提取方法 |
| 1.2.1 火法提钒工艺 |
| 1.2.2 湿法提钒工艺 |
| 1.3 现代转炉冶炼技术的发展 |
| 1.3.1 转炉大型化技术 |
| 1.3.2 转炉顶底复合吹炼工艺 |
| 1.3.3 转炉长寿化技术 |
| 1.3.4 全自动转炉吹炼技术 |
| 1.3.5 我国提钒转炉的发展现状 |
| 1.4 转炉提钒热动力学研究现状 |
| 1.4.1 含钒铁水元素氧化热力学 |
| 1.4.2 转炉提钒过程宏观动力学研究现状 |
| 1.5 转炉钒渣物理化学性能研究现状 |
| 1.5.1 钒渣物相组成 |
| 1.5.2 钒渣中钒价态 |
| 1.5.3 钒渣熔化和流变性能研究现状 |
| 1.6 课题的研究背景和主要研究内容 |
| 1.6.1 课题研究背景和意义 |
| 1.6.2 课题主要研究内容 |
| 1.6.3 本论文创新点 |
| 2 转炉“深提钒”和“保碳”双命中热力学研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验目的及方法 |
| 2.3 实验结果和讨论 |
| 2.3.1 工业实验结果 |
| 2.3.2 结果分析讨论 |
| 2.4 深提钒和保碳双命中热力学分析 |
| 2.4.1 不同阶段碳、钒氧化行为热力学分析 |
| 2.4.2 终点温度“钒氧化平衡温度” |
| 2.4.3 “钒氧化平衡温度,T_(eq)”验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于吉布斯自由能最小化和液滴产生原理的转炉提钒动力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学模型的建立 |
| 3.2.1 求解冲击坑气-液界面反应速度方程 |
| 3.2.2 求解渣金界面反应速度方程 |
| 3.2.3 求解卷渣渣金反应界面面积 |
| 3.2.4 求解乳化渣金反应界面面积 |
| 3.2.5 冷却剂溶解速率 |
| 3.2.6 求解冶炼过程熔池温度 |
| 3.2.7 模型的计算方法 |
| 3.2.8 模型参数 |
| 3.3 模型修正 |
| 3.4 冶炼工艺参数对提钒的影响 |
| 3.4.1 冷却剂加入方式对提钒的影响 |
| 3.4.2 供氧强度对提钒的影响 |
| 3.4.3 铁水[Ti]和[Si]含量对提钒的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 钒渣熔化及流变性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 渣样制备 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验方案 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 熔化特性 |
| 4.3.2 粘度特性 |
| 4.3.3 钒渣成分调整方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 200t复吹提钒转炉氧枪喷头优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 物理模型的建立 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 氧枪喷头设计 |
| 5.3 实验方案 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 喷头喷孔夹角 |
| 5.4.2 喷头孔数 |
| 5.4.3 喷头Ma数 |
| 5.4.4 影响程度比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 工业性应用实践 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工艺优化结果工业应用评估 |
| 6.2.1 提钒控制软件 |
| 6.2.2 工业性实验半钢及钒渣质量分析 |
| 6.2.3 提钒冶炼控制软件准确性分析 |
| 6.3 氧枪喷头优化工业应用评估 |
| 6.3.1 试验方案 |
| 6.3.2 半钢及钒渣质量分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 提钒转炉溅渣护炉钒渣改质研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验 |
| 7.2.1 实验方案 |
| 7.2.2 渣样制备 |
| 7.2.3 实验设备 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 MgO对铁氧化物价态的影响 |
| 7.3.2 MgO和 TFe对钒渣熔化性能的影响 |
| 7.3.3 钒渣结晶活化能 |
| 7.3.4 固态渣微观组织 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.攻读博士学位期间接收或发表论文 |
| B.攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 顶底复吹转炉的发展 |
| 1.2 国内外复吹转炉物理模拟现状 |
| 1.2.1 国内外复吹转炉水模拟现状 |
| 1.2.2 枪位和底吹布置的水模拟研究 |
| 1.2.3 冲击深度和冲击面积的水模拟研究 |
| 1.2.4 转炉熔池内传质的水模拟研究 |
| 1.2.5 转炉炉衬侵蚀与溅渣护炉的水模拟研究 |
| 1.2.6 复吹转炉喷溅的水模拟研究 |
| 1.3 课题背景与研究意义 |
| 1.3.1 课题背景 |
| 1.3.2 课题意义 |
| 2 水模拟实验方法可行性研究 |
| 2.1 水模拟预实验 |
| 2.1.1 预实验的目的 |
| 2.1.2 预实验设备和原料 |
| 2.1.3 实验设计和过程 |
| 2.1.4 实验结果 |
| 2.2 水模拟实验设备 |
| 2.2.1 100t转炉水模型 |
| 2.2.2 模型转炉顶枪和底吹元件 |
| 2.2.3 水模拟实验系统 |
| 2.3 水模拟实验方法 |
| 2.3.1 对熔池冲击的测量方法 |
| 2.3.2 对熔池混匀的测量方法 |
| 2.3.3 对渣-钢间传质的测量方法 |
| 2.4 实验步骤 |
| 2.4.1 冲击实验步骤 |
| 2.4.2 混匀实验步骤 |
| 2.4.3 传质实验步骤 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 复吹过程搅拌和渣-钢间传质水模拟研究 |
| 3.1 复吹水模拟实验 |
| 3.1.1 转炉顶吹实验设计 |
| 3.1.2 转炉底吹实验设计 |
| 3.2 顶吹实验结果及分析 |
| 3.3 底吹强度对复吹转炉冶炼的影响 |
| 3.3.1 复吹过程乳化与时间的关系 |
| 3.3.2 底吹过程对熔池的影响 |
| 3.4 六支路复吹过程实验结果及分析 |
| 3.4.1 六支路复吹过程混匀实验结果 |
| 3.4.2 六支路复吹过程传质实验结果 |
| 3.4.3 复吹实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 纯底吹搅拌和渣-钢间传质水模拟 |
| 4.1 底吹布置与底吹强度方案 |
| 4.2 四支路实验结果及分析 |
| 4.2.1 对熔池搅拌的影响规律 |
| 4.2.2 对传质效果的影响规律 |
| 4.3 六、八、十支底吹实验结果及分析 |
| 4.3.1 六、八、十支底吹元件传质实验结果 |
| 4.3.2 六、八、十支底吹元件传质实验界面侧视现象 |
| 4.3.3 六、八、十支底吹元件传质实验界面侧视现象 |
| 4.3.4 六、八、十支底吹元件混匀实验结果 |
| 4.4 底吹元件数量对界面的影响 |
| 4.4.1 相同底吹强度下液面现象对比 |
| 4.4.2 底吹数量对传质实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 底吹流量分配与切换的水模拟研究 |
| 5.1 底吹流量比例分配的实验设计 |
| 5.1.1 比例分配流量的设计 |
| 5.1.2 流量切换实验的设计 |
| 5.2 连续布置模式下传质状况 |
| 5.2.1 连续布置下比例分配流量的现象 |
| 5.2.2 连续模式流量分配的传质实验结果 |
| 5.2.3 连续模式切换实验的传质实验结果 |
| 5.3 间隔布置模式下传质状况 |
| 5.3.1 间隔布置模式下比例分配流量现象 |
| 5.3.2 间隔模式流量分配的传质实验结果 |
| 5.3.3 间隔模式流量切换的传质实验结果 |
| 5.4 两种模式传质和混匀过程对比 |
| 5.4.1 传质过程对比 |
| 5.4.2 混匀过程对比 |
| 5.4.3 传质与混匀过程的差异 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表论文及研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 转炉氧枪技术的发展 |
| 1.1.1 氧枪技术的发展历程 |
| 1.1.2 氧枪的种类 |
| 1.1.3 氧枪气体射流 |
| 1.2 转炉的发展历程 |
| 1.2.1 氧气顶吹转炉 |
| 1.2.2 氧气底吹转炉 |
| 1.2.3 氧气顶底复吹转炉 |
| 1.3 氧枪气体射流与熔池相互作用机理 |
| 1.3.1 氧枪射流对熔池的作用 |
| 1.3.2 熔池在氧气射流作用下的运动 |
| 1.4 数值模拟技术的应用 |
| 1.5 课题的研究内容及研究意义 |
| 第2章 喷孔间距对氧枪射流特性参数的影响 |
| 2.1 计算模型的建立 |
| 2.1.1 氧枪及转炉模型的建立 |
| 2.1.2 数值模拟条件 |
| 2.1.3 数值模拟基本方程 |
| 2.1.4 边界条件的设定 |
| 2.2 数值模拟结果与分析 |
| 2.2.1 喷孔出口间距对射流速度的影响规律 |
| 2.2.2 喷孔出口间距对射流核心段长度的影响 |
| 2.2.3 喷孔出口间距对流股融合距离的影响规律 |
| 2.2.4 喷孔出口间距对射流有效冲击面积的影响 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 转炉气液两相作用机理的数值模拟研究 |
| 3.1 计算模型的建立 |
| 3.1.1 氧枪及转炉模型的建立 |
| 3.1.2 数值模拟条件 |
| 3.1.3 实验控制方程 |
| 3.1.4 边界条件的确定 |
| 3.1.5 监测面的选取 |
| 3.2 模拟结果与分析 |
| 3.2.1 氧枪结构对熔池形态及流场分布 |
| 3.2.2 喷孔间距对熔池形态及流场分布的影响 |
| 3.2.3 枪位对熔池形态及流场分布的影响 |
| 3.2.4 喷孔出口间距对熔池混匀时间的影响规律 |
| 3.2.5 枪位对熔池混匀时间的影响规律 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 转炉钢液对耐火材料冲刷侵蚀机理研究 |
| 4.1 计算模型的建立 |
| 4.1.1 几何模型与网格划分 |
| 4.1.2 数值模拟假设条件 |
| 4.1.3 控制方程 |
| 4.1.4 边界条件的确定 |
| 4.1.5 监测面的选取 |
| 4.2 模拟结果与分析 |
| 4.2.1 转炉熔池运动对壁面及炉底侵蚀率的影响规律 |
| 4.2.2 枪位对炉衬耐火材料冲刷侵蚀的影响规律 |
| 4.2.3 喷孔间距对炉衬耐火材料冲刷侵蚀影响规律 |
| 4.2.4 喷孔倾角对炉衬耐火材料冲刷侵蚀影响规律 |
| 4.3 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.文献综述 |
| 1.1 炉龄 |
| 1.1.1 影响炉龄的主要原因 |
| 1.1.2 提高炉龄的主要措施 |
| 1.1.3 炉衬材料的发展 |
| 1.2 溅渣 |
| 1.2.1 溅渣护炉的基本原理和优势 |
| 1.2.2 溅渣护炉的工艺流程 |
| 1.2.3 溅渣护炉的基本方法 |
| 1.2.4 决定溅渣效果的因素 |
| 1.3 溅渣护炉的发展 |
| 1.3.1 溅渣护炉在国外的发展 |
| 1.3.2 溅渣护炉在国内的发展 |
| 1.3.3 溅渣护炉的国内现状 |
| 1.4 经济炉龄 |
| 2.溅渣护炉的机理 |
| 2.1 炉衬的侵蚀机理 |
| 2.2 溅渣层的形成机理 |
| 3.方案的制定 |
| 3.1 工程背景 |
| 3.2 工艺流程 |
| 3.2.1 工艺参数 |
| 3.2.2 操作流程 |
| 3.3 经济炉龄模式分析 |
| 3.3.1 转炉的炉龄与耐材消耗的关系 |
| 3.3.2 转炉炉龄与底吹效果的关系 |
| 3.4 方案 |
| 4.方案的实施及效果分析 |
| 4.1 方案的实施 |
| 4.2 经济炉龄的效益分析 |
| 4.3 经济炉龄情况下的铁钢物流平衡 |
| 4.3.1 经济炉龄情况下的下铁量计算 |
| 4.3.2 经济炉龄模式对产能的影响分析 |
| 5.开发经济炉龄需注意的问题 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
