今天,全世界大约有600台转炉在从事生产活动,午粗钢产量4.5亿t,约占全球粗钢总产量60%。以奥钢联投产世界第—台转炉为起点,现代高效碱性氧气转炉是50余年不断发展的产物,在炉体寿命、增大装人量和降低维护等方面取得了显著的进步。这种设备暴露在高温环境中,遭受机械冲击和热应力的作用,其工程设计是一个巨大的挑战。悬挂系统在实现转炉长寿方面是高度重要的。为了生产优质钢,改进工艺的经济性,开发发诸如副抢.炉底搅拌装置和高度精密而复杂的自动化系统。
转炉设计
炼钢工艺的过程状态造成直接观察到转炉内所发生的一切几乎是不可能。目前,还没有数学模型能完整的描述高温冶金及流体动力学过程。从转炉炼钢诞生开始便不断的对其进行研究改进,故此对冶金反应的了解更全面。然而,下面的两个例子清楚地表明还有许多凋研工作要做。
炉底搅拌风口的位置仍有待优化。这些风口对钢水提供更好的搅拌效果,更快的降低碳含量,应该能缩短冶炼周期。然而,今天风口的最佳位置和数量是建立在经验的基础上。为了更深人的了解,国外有人在2000年进行了调研工作,很快发现,高温流体动力学过程的描述是非常复杂的,而且只有进行许多假设才可行,例如,只能近似的描述气泡及它们与钢水的反应。
对吹炼过程中转炉摆动的数学描述仍需要详细阐述,尤其是那些底吹或侧吹工艺,它们的摇动非常剧烈。这些震动是由自发过程引起。吹氧过程中引入的能量促使该系统以极低的艾根频率摆动,通常为0,5—2.0Hz。能够描述这种非线性化学/力学上的流体动力学系统的数学模型的发掘工作还没有完成。
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