电弧炉炼钢集束氧燃混合射流动力学特性研究与工业实践

1

作者 刘崇 张雲飞 +3 位作者 刘纲 丁志军 康旭 张俊粉 《炼钢》 北大核心 2025年第2期24-29,52,共7页

为进一步加快废钢升温速率、缩短冶炼周期,建立了短流程全废钢电弧炉炼钢过程集束氧燃混合射流数值模拟模型,分析了不同氧燃比、不同氧燃流量对混合气体喷吹动力学特性以及燃烧带长度、燃烧位置的影响趋势。结果表明:在中、高档烧嘴模式... 为进一步加快废钢升温速率、缩短冶炼周期,建立了短流程全废钢电弧炉炼钢过程集束氧燃混合射流数值模拟模型,分析了不同氧燃比、不同氧燃流量对混合气体喷吹动力学特性以及燃烧带长度、燃烧位置的影响趋势。结果表明:在中、高档烧嘴模式下,随着氧燃比增加,各出口速度及势流核心段长度逐渐增加,开始发生燃烧反应的位置延后,当氧燃比为2.2时,燃烧反应带长度最长,有助于天然气和氧气的充分混合燃烧;低档烧嘴模式下的气相射流并未形成势流核心段,意味着燃烧过程放出的热量可能无法有效地集中作用于废钢熔化。基于数值模拟计算结果,对冶炼过程氧燃枪喷吹参数及喷吹时间进行调整,将氧燃比由2.0提升至2.2,缩短低档烧嘴的使用时间,统计分析了一个完整炉役的冶炼数据,供电时间缩短了0.7 min、天然气消耗降低了0.29 m^(3)/t。 展开更多

关键词 电弧炉炼钢 氧燃混合喷吹 数值模拟 废钢熔化

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钢包调度评价方法研究 被引量：7

2

作者 冯凯 贺东风 +1 位作者 徐安军 汪红兵 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1728-1732,共5页

针对以钢包周转个数为基础的钢包运行评价难以反映实际调度现状的问题,提出一种基于生产计划和钢包待用时间解析的钢包调度现状评价方法.首先,利用钢包运行过程中重包个数的波动表征生产计划对钢包运行情况的影响.然后,通过解析钢包待... 针对以钢包周转个数为基础的钢包运行评价难以反映实际调度现状的问题,提出一种基于生产计划和钢包待用时间解析的钢包调度现状评价方法.首先,利用钢包运行过程中重包个数的波动表征生产计划对钢包运行情况的影响.然后,通过解析钢包待用时间,给出额外周转包个数和钢包调度离线率的计算方法,分别用以表征不同状态钢包的调度,并通过实际数据确定钢包调度现状的综合评定方法.最后,以实际生产数据对该评价方法进行验证.结果表明,该评价方法可以准确评价钢包调度现状,并可为生产实践提供相应的指导. 展开更多

关键词 生产计划 钢包调度 评价方法 待用时间 炼钢

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基于钢包运行稳定性的炼钢厂生产计划优化 被引量：6

3

作者 冯凯 贺东风 +1 位作者 徐安军 汪红兵 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1619-1623,共5页

针对炼钢厂在不满负荷生产的情况下,缺少相应指导原则编排生产计划的问题,提出一种基于钢包运行稳定性的生产计划优化方法.首先,通过对炼钢厂钢包周转过程的分析,提出在线运行钢包个数的计算方法.然后,分别针对单台铸机和两台铸机顺序... 针对炼钢厂在不满负荷生产的情况下,缺少相应指导原则编排生产计划的问题,提出一种基于钢包运行稳定性的生产计划优化方法.首先,通过对炼钢厂钢包周转过程的分析,提出在线运行钢包个数的计算方法.然后,分别针对单台铸机和两台铸机顺序开浇的两种情况,分析生产计划对钢包运行状态的影响,建立计算模型.以某炼钢厂生产计划为例进行解析,并以钢包运行稳定性为评价参数,利用遗传算法对生产计划进行优化.结果表明,优化的生产计划可以减少钢包使用个数及其温度波动,减少烘烤煤气消耗量和降低转炉出钢温度,提高钢水温度的控制水平. 展开更多

关键词 生产计划 优化 钢包 遗传算法 能耗

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100t交流竖式电弧炉冶炼电耗技术分析 被引量：4

4

作者 王新江 傅杰 +2 位作者 李晶 宋万平 靳秀礼 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期16-19,共4页

对影响电弧炉冶炼电耗的主要因素进行了理论分析 ,降低电弧炉冶炼电耗的基本途径是缩短冶炼周期。开发了改性生铁在电弧炉中的应用技术 ;优化了供电曲线 ,使有功功率超过变压器额定功率的 80 % ;在 10 0 t交流竖式电弧炉应用冶炼周期综... 对影响电弧炉冶炼电耗的主要因素进行了理论分析 ,降低电弧炉冶炼电耗的基本途径是缩短冶炼周期。开发了改性生铁在电弧炉中的应用技术 ;优化了供电曲线 ,使有功功率超过变压器额定功率的 80 % ;在 10 0 t交流竖式电弧炉应用冶炼周期综合控制理论 ,使得电弧炉冶炼周期平均为 4 1 min,生产率超过每吨炉容量每年 1万 t,冶炼电耗平均为 2 2 2 k W· h/ 展开更多

关键词 交流竖式电弧炉 电耗 冶炼周期

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基于grey Markov-支持向量机的电弧炉终点参数预报 被引量：2

5

作者 张绍德 毛雪菲 +1 位作者 毛雪芹 高尚义 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1443-1448,共6页

考虑电弧炉终点参数既受定量因素的影响,又受非定量因素的影响,将灰色马尔可夫(grey Markov)与支持向量机(SVM)相结合,建立了电弧炉终点参数grey Markov--SVM预报模型,其中grey Markov模型反映非定量因素对电弧炉终点参数预测值的影响,... 考虑电弧炉终点参数既受定量因素的影响,又受非定量因素的影响,将灰色马尔可夫(grey Markov)与支持向量机(SVM)相结合,建立了电弧炉终点参数grey Markov--SVM预报模型,其中grey Markov模型反映非定量因素对电弧炉终点参数预测值的影响,SVM模型反映电弧炉各种定量输入对终点参数预测值的影响.建立grey Markov--SVM模型的方法是:首先建立反映非定量因素的GM(1,1)模型,然后用Markov链修正其预测值;由于grey Markov模型对定量输入的影响无法准确反映,因此grey Markov模型必然存在预测偏差,此预测偏差通过建立反映定量输入与终点参数预测偏差之间关系的SVM模型方法加以补偿,并采用粒子群算法(PSO)对SVM的参数进行寻优,最终得到电弧炉终点参数的预报值,同时实现滚动预测.仿真实验表明grey Markov--SVM模型与grey--SVM模型、Markov--SVM相比较,具有很高的终点预报精度. 展开更多

关键词 终点预报 灰色马尔可夫模型 支持向量机 粒子群算法 电弧炉

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150t电弧炉炼钢跨尺度能量集成的工业试验 被引量：3

6

作者 郁健 李士琦 +1 位作者 孙开明 王惠斌 《特殊钢》 北大核心 2010年第3期41-43,共3页

基于冶炼时物质转化过程中的时空多尺度结构及其效应,研究了天津钢管公司150 t电弧炉炼钢工艺,以在工位级实现按能量将供氧和供电两项单元进行跨尺度集成,得到工位级跨尺度能量集成的数学模型。20炉四元炉料结构工况的工业试验表明,跨... 基于冶炼时物质转化过程中的时空多尺度结构及其效应,研究了天津钢管公司150 t电弧炉炼钢工艺,以在工位级实现按能量将供氧和供电两项单元进行跨尺度集成,得到工位级跨尺度能量集成的数学模型。20炉四元炉料结构工况的工业试验表明,跨尺度集成的方法取得了较好的生产效果:平均出钢量141.2 t;冶炼电耗314.3 kWh/t;氧气消耗41.0 m^3/t,氧气利用率87.7%;金属收得率88.5%;冶炼周期49.5 min。 展开更多

关键词 150 t电弧炉 炼钢 时空多尺度结构 跨尺度 能量集成

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电炉工艺的系统优化 被引量：4

7

作者 史美伦 王新江 靳秀礼 《特殊钢》 EI 北大核心 1997年第6期49-53,共5页

安钢一炼钢厂采用普通功率2×10t电炉加25t直流钢包炉的生产工艺，在电弧炉内应用熔氧合并、部分铁水热装、全程泡沫渣操作、微机控制强化功率输入、导电臂及大截面水冷电缆等技术，在直流钢包炉内完成钢水温度及合金成分调整、终... 安钢一炼钢厂采用普通功率2×10t电炉加25t直流钢包炉的生产工艺，在电弧炉内应用熔氧合并、部分铁水热装、全程泡沫渣操作、微机控制强化功率输入、导电臂及大截面水冷电缆等技术，在直流钢包炉内完成钢水温度及合金成分调整、终脱氧、夹杂物变性处理等任务，年产量达到13．5万t。 展开更多

关键词 系统工程 优化 电炉炼钢 钢包炉 炼钢厂

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超高功率电炉渣发泡性能的研究 被引量：4

8

作者 袁伟霞 张鉴 +4 位作者 郭爱民 张炳成 王实 田党 蔡恩礼 《化工冶金》 CSCD 北大核心 1992年第3期204-210,共7页

本研究测定了42个不同成份炉渣的发泡高度,对影响炉渣发泡的主要因素进行了分析,指出吹气流量增加,表面活性剂活度增加,FeO含量降低明显地提高炉渣的发泡性能,碱度对发泡高度的影响呈单峰线,峰顶处碱度为2,渣中配入炭粉会增进炉渣的发... 本研究测定了42个不同成份炉渣的发泡高度,对影响炉渣发泡的主要因素进行了分析,指出吹气流量增加,表面活性剂活度增加,FeO含量降低明显地提高炉渣的发泡性能,碱度对发泡高度的影响呈单峰线,峰顶处碱度为2,渣中配入炭粉会增进炉渣的发泡性能.在结果分析的基础上,对如何促进高功率电炉熔氧期炉渣发泡提出了建议. 展开更多

关键词 炉渣 发泡性能 超高功率电炉

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多功能铁水包模式经济连浇炉数计算模型 被引量：1

9

作者 袁飞 徐安军 +3 位作者 贺东风 谷宗喜 冯凯 刘晶波 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期779-784,共6页

以综合成本最优为目标,分别建立转炉热源充足及热源平衡(欠热)两种情况下的经济连浇炉数计算模型,经济连浇炉数为由铁水包备包造成的成本损失与中间包耐材损失、钢水收得率成本损失之和相减,综合成本损失最小的连浇炉数.应用该模型,以... 以综合成本最优为目标,分别建立转炉热源充足及热源平衡(欠热)两种情况下的经济连浇炉数计算模型,经济连浇炉数为由铁水包备包造成的成本损失与中间包耐材损失、钢水收得率成本损失之和相减,综合成本损失最小的连浇炉数.应用该模型,以重钢新区2~#连铸机SPHC钢种为案例进行计算,转炉热源富余和热源平衡(欠热)情况下的经济连浇炉数分别为16和15炉. 展开更多

关键词 铁水包 备包 成本 连浇炉数 计算模型

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应用铝制导电电极臂降低炼钢成本 被引量：3

10

作者 姜钧普 杨昕 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1995年第4期68-72,共5页

导电臂是电弧炉的基本组成部分，铝制导电电极臂可以提高钢产量，降低炼钢成本，给电炉钢厂带来巨大的经济效益。目前德国巴登钢铁公司两座电弧炉使用铝制导电臂，都能得到１０％以上的超额有效功率。

关键词 电炉炼钢 铝电极臂 导电电极

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电炉炼钢冶炼周期中烟气热力学特性的变化规律 被引量：14

11

作者 侯祥松 《冶金能源》 2010年第1期28-31,共4页

结合实验数据分析了电炉第四孔烟气的热力学特点,分析了电炉烟气流量、成分、温度随电炉冶炼周期的变化规律。研究表明,为了保证电炉烟气中CO等可燃成分的燃尽,为电炉烟气余热回收创造条件,应在电炉烟气中引入空气,并采用点燃装置或蓄... 结合实验数据分析了电炉第四孔烟气的热力学特点,分析了电炉烟气流量、成分、温度随电炉冶炼周期的变化规律。研究表明,为了保证电炉烟气中CO等可燃成分的燃尽,为电炉烟气余热回收创造条件,应在电炉烟气中引入空气,并采用点燃装置或蓄热体保证可燃成分点燃燃烧。 展开更多

关键词 电炉 烟气 一氧化碳 余热回收

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X1215易切削钢生产工艺实践研究 被引量：3

12

作者 闫卫兵 林腾昌 +2 位作者 王慧 王成杰 李文双 《工业加热》 CAS 2013年第5期35-39,共5页

成功开发了X1215易切削钢100t转炉-1 00t LF炉-150mm× 150mm连铸-高线轧制生产工艺.通过LF期不完全脱氧及出钢时钙线调氧,控制LF精炼渣二元碱度在1.0～2.5与底吹氩气100～120L/min的工艺措施,确保了在不同工位钢中存在适当的氧含量... 成功开发了X1215易切削钢100t转炉-1 00t LF炉-150mm× 150mm连铸-高线轧制生产工艺.通过LF期不完全脱氧及出钢时钙线调氧,控制LF精炼渣二元碱度在1.0～2.5与底吹氩气100～120L/min的工艺措施,确保了在不同工位钢中存在适当的氧含量.对X1215钢中夹杂物的检测表明,该工艺条件下钢中硫化物形貌和含量控制合理.实践表明,准确预判终点氧含量以确定脱氧剂加入量,合理的控制不同工位氧含量是达到线材产品质量稳定控制的关键. 展开更多

关键词 X1215易切削钢 夹杂物 氧含量

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转炉-连铸区段精细化控制节能潜力研究

13

作者 冯凯 徐安军 +1 位作者 汪红兵 贺东风 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期44-50,共7页

针对转炉-连铸区段钢水温度和操作时间不同控制精度所蕴含节能潜力的问题,建立基于生产实践的钢水温度和操作时间精细化控制模型,提出相应的计划额外能耗和实绩额外能耗的概念和计算方法。并以某钢厂生产钢种SPHC-W的生产实绩数据为例,... 针对转炉-连铸区段钢水温度和操作时间不同控制精度所蕴含节能潜力的问题,建立基于生产实践的钢水温度和操作时间精细化控制模型,提出相应的计划额外能耗和实绩额外能耗的概念和计算方法。并以某钢厂生产钢种SPHC-W的生产实绩数据为例,对目前钢水温度和操作时间控制水平的节能潜力进行计算,得到计划潜在温度损失为7.25℃,实绩潜在温度损失特征值为10.10℃。进一步分析,得知在现有控制水平下,温度控制精度提高1℃,实绩潜在温度损失特征值降低0.33℃,时间控制精度提高1min,计划潜在温度损失降低1.76℃,实绩潜在温度损失降低1.62℃。 展开更多

关键词 炼钢 节能潜力 精细化控制 钢水温度 操作时间 过程控制

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电炉炼钢合金化优化计算及其决策分析 被引量：2

14

作者 于淑田 胡秉亚 马克悌 《太原重型机械学院学报》 1995年第2期129-133,共5页

本文介绍了利用微机进行电炉炼钢合金化优化计算及其决策分析的数学模型和应用实例。

关键词 微机 电炉炼钢 合金优化配料 计算

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直流钢包炉技术分析及实验初探

15

作者 姜周华 苟树森 +2 位作者 肖玉光 张颖 李晨隽 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第5期14-19,共6页

概述了直流钢包炉的优点及国内外的发展现状。并在１８０ｋＶ·Ａ小型直流钢包炉上进行了可行性实验。结果表明，炉底电极接触式阳极的直流钢包炉在实践中是可行的。其操作方便、电流导通顺利，电弧稳定燃烧。最后，通过实验和理论... 概述了直流钢包炉的优点及国内外的发展现状。并在１８０ｋＶ·Ａ小型直流钢包炉上进行了可行性实验。结果表明，炉底电极接触式阳极的直流钢包炉在实践中是可行的。其操作方便、电流导通顺利，电弧稳定燃烧。最后，通过实验和理论计算分析了吨钢加热功率与钢水升温速度的匹配关系。对于２５ｔ钢包炉在功率匹配为１００ｋＶ·Ａ／ｔ时，钢水升温速度为２．５～３．０℃／ｍｉｎ。 展开更多

关键词 直流电炉 钢包炉 炉底 阳极 数学模型 电炉

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电弧炉用集束氧枪生产问题研究

16

作者 马庆元 苏晓军 +2 位作者 刘颖杰 徐建明 万季春 《工业加热》 CAS 2011年第6期7-9,共3页

对宝钢电弧炉用集束氧枪寿命等问题进行了系统研究。应用CFD方法对氧枪射流进行了数值模拟,比较了氧孔破损程度对集束射流的影响,讨论了伴随流分布形式对射流特性的影响,提出了优化操作方案。

关键词 电弧炉 炼钢 集束氧枪

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电磁搅拌对中碳锰钢圆坯成分偏析的影响

17

作者 宋景凌 刘全胜 +2 位作者 付剑 杨泽世 薛波涛 《工业加热》 CAS 2019年第1期32-34,共3页

研究调整结晶器电磁搅拌电流、搅拌方式对Φ250mm规格37Mn/1、Φ280mm规格37Mn/2连铸圆坯成分偏析的影响,采用直读光谱仪对不同炉次铸坯不同位置的化学成分进行对比分析。结果表明使用380A、8S→3S→8S交替搅拌方式,铸坯的碳含量成分偏... 研究调整结晶器电磁搅拌电流、搅拌方式对Φ250mm规格37Mn/1、Φ280mm规格37Mn/2连铸圆坯成分偏析的影响,采用直读光谱仪对不同炉次铸坯不同位置的化学成分进行对比分析。结果表明使用380A、8S→3S→8S交替搅拌方式,铸坯的碳含量成分偏析程度较轻。 展开更多

关键词 电磁搅拌 中碳锰钢 连铸圆坯 成分偏析

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Consteel炼钢工艺留钢量设计

18

作者 李进 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2003年第2期179-181,共3页

根据数学模型及 Consteel工艺冶炼实践 ,对该工艺留钢量的设计进行了分析 ,给出了根据数学模型计算留钢量和通过生产能力估算留钢量的计算式 ,以及留钢量与炉容、生产能力。

关键词 留钢量 Consteel炼钢工艺 炉容 冶炼周期

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Mn-C系活度相互作用参数与温度关系的研究

19

作者 姚娜 秦凤婷 《金属材料与冶金工程》 CAS 2010年第4期19-21,共3页

实验测定了不同温度下C在Mn-Fe熔体中的溶解度。通过采用溶液的相互作用参数模型,结合实验结果,进行了严格的热力学推导与计算,获得了在1 623～1 748 K温度范围Mn-C系中εCC和εCCC与温度的关系式。

关键词 Mn-C系 活度相互作用参数 活度系数

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基于有限容量排队论的铁水包个数计算模型 被引量：9

20

作者 谷宗喜 徐安军 +1 位作者 贺东风 冯凯 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期70-77,共8页

将"一包到底"模式下的铁水包周转过程抽象为有系统容量限制的3个串联接近闭合的排队系统,即高炉出铁、铁水脱硫以及转炉兑铁排队系统。在此基础上,提出基于有限系统容量排队论的铁水包理论周转个数计算模型。应用该模型,对重... 将"一包到底"模式下的铁水包周转过程抽象为有系统容量限制的3个串联接近闭合的排队系统,即高炉出铁、铁水脱硫以及转炉兑铁排队系统。在此基础上,提出基于有限系统容量排队论的铁水包理论周转个数计算模型。应用该模型,对重钢新区铁水包理论周转个数进行计算,结果表明:铁水包周转到达统计平衡的时间为294min,理论周转个数为17个。研究表明,减少铁水包周转个数的关键在于优化系统容量值,实际生产中主要从改进高炉配罐制度、加强炼铁炼钢工序协调等方面采取措施,并应用模型计算相关参数为:铁水包周转时间为260min,理论周转个数为15个。 展开更多

关键词 “一包到底”模式 有限系统容量排队论 铁水包备包 理论周转个数 配罐制度

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