吴狄峰
,
程树森
,
赵宏博
,
王子金
钢铁
通过建立高炉送风系统模型,模拟了风口尺寸和风口压力变化对风口速度、流量和鼓风动能的影响,并结合理论分析对风口尺寸调节方法进行了探讨.研究结果表明:在高炉操作过程中,只有当多个风口的面积减小时,所有风口的鼓风动能才都会增大;在实际操作中,因为这些风口的风量明显减少,所以减小少数几个风口的操作能抑止边缘气流的发生.
关键词:
高炉
,
风口
,
尺寸调节
祖一峰
,
丁明旺
,
赵宏博
,
程树森
,
解宁强
,
黄佩
钢铁研究
长江钢铁新建3号高炉开炉装料过程中,采用了激光检测技术,根据料流宽度、料流轨迹、料面形状、FCG曲线等重要布料参数,制定了较合理的开炉布料矩阵;高炉点火后,随着风量、批重及焦炭负荷的增加,依据实际炉况变化及布料仿真数学模型的计算结果,通过定量化的布料数据分析,实时有效地对布料矩阵进行了调整.与传统的借鉴经验及定性摸索方式开炉相比,数字化布料技术更有助于操作人员定量化掌握布料规律,实现高炉顺利达产.
关键词:
无钟布料
,
激光检测
,
仿真模型
,
数字化布料
蔡皓宇
,
程树森
,
赵宏博
,
李杨
,
赵贵清
钢铁
为了研究碱金属对高炉焦炭光学组织的影响,在10％质量浓度的单质钾气氛中进行焦炭的吸附和溶损试验,然后对原始焦炭、无碱反应后焦炭、加碱反应后焦炭的光学组织进行鉴定.结果发现,与各向异性组织相比,焦炭的各向同性组织强度低、反应性高,并且各向同性程度越高,反应性越高;但是焦炭加碱后,碱金属对各向同性组织的催化作用没有对各向异性强,以至于各向异性组织的反应性要高于各向同性组织.原因是各向异性组织对碱金属的吸附较强,且碱金属在其内部渗透能力较强,从而生成更多的层间化合物.另外,可以在炼焦过程中适当增加气煤比例,不仅能节约炼焦成本,还能提高焦炭的抗碱性能.
关键词:
高炉焦炭
,
光学组织
,
碱金属
,
催化作用
吴桐
,
程树森
钢铁
从铜冷却壁引进到目前的短短十几年间,中国大于1 000m3的高炉,在炉腰炉腹和炉身下部已普遍使用铜冷却壁。由于使用时间短,铜冷却壁热面裸露和结瘤频繁,严重影响生产。企业迫切需要知道何种操作因素控制铜冷却壁的渣皮脱落。目前,一些钢厂通过调整冷却水量和冷却水温度来实现挂渣稳定性和挂渣厚度控制,但往往收效甚微,为此建立了炉墙传热数学模型。研究结果表明：在适当范围内,调节水温或水速对挂渣厚度影响甚微;影响挂渣厚度最主要的因素是边缘煤气温度和冷却壁热负荷;根据铜冷却壁边缘煤气流对挂渣厚度的影响,将其分成剧变区、渐变区、缓变区和微变区。鞍钢,唐钢,武钢等钢厂高炉生产实践证实了上述结果的正确性。研究结果澄清了影响铜冷却壁挂渣厚度的一些模糊认识,对铜冷却壁高炉生产有重要的指导意义。以炉墙传热模型为基础开发的挂渣厚度在线监测系统已成功应用于国内某钢厂高炉,并经过实测检验,为铜冷却壁操作提出了35～58kW/m2的热负荷控制标准。
关键词:
高炉
,
铜冷却壁
,
挂渣厚度
,
边缘煤气流温度
赵军
,
田欣
,
滕召杰
,
赵国磊
,
程树森
钢铁研究
为提高焦丁和小烧结矿利用率,通过理论分析和实验研究了唐钢3 200 m3高炉焦丁混装对煤气利用的影响和大小烧结矿分装后料柱透气性的变化.研究结果表明,由单种粒级烧结矿颗粒组成的料床空隙度较大,而大小颗粒混合后则会降低散料层空隙度.随着在25～40mm的焦炭中混入焦丁比例的提高,料柱透气性恶化,当混入比例达40％时,料层压差增大约3倍.小焦丁与烧结矿依次进行分装与混装时,烧结矿还原度分别为86.66％和90.93％,且后者的焦炭溶损反应更为明显.
关键词:
透气性
,
分装
,
利用率
,
粒径
程子建
,
成东全
,
程树森
,
成国光
钢铁研究学报
以酒钢板坯连铸中间包为研究对象，利用数学模拟方法，以挡墙与入口处、挡坝间的距离，挡墙和挡坝高度等为影响参数，对板坯连铸中间包流场进行优化设计，研究了中间包内钢液流场，对目前使用的中间包结构进行了优化，得出了有利于生产的设计数据。优化后酒钢二炼钢生产的铸坯在中板轧制时夹杂物缺陷下降了0.5%，提高了中间包的冶金功能。
关键词:
板坯;中间包;钢液流场;数值模拟
葛军亮
,
程子建
,
程树森
,
郑跃强
,
李积鹏
,
邹明
钢铁研究
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20130370
借助于动态显式有限元软件ABAQUS/Explicit,模拟了CSP热轧过程中,板坯厚度方向上不同位置处直径为50μm的Al2O3夹杂物周围孔洞的形成和演变过程.结果表明,对于不同位置处的Al2O3夹杂物,在它们沿轧制方向的前、后部位都形成了孔洞,但前孔洞面积大于后孔洞面积;夹杂物越靠近板坯表面,形成的孔洞越大;热轧过程中,孔洞的演变是一个“愈合—长大—愈合”的动态过程;随着道次的增加,夹杂物前、后孔洞在轧制方向上的投影长度变化与面积变化趋势相一致,而与孔洞尖端夹角的变化趋势恰好相反;孔洞在热轧过程中发生转动,导致前孔洞尖端朝着带钢表面扩展.模拟结果有助于揭示夹杂物周围孔洞与表面缺陷的关系,并为实际生产提供理论指导.
关键词:
热轧
,
夹杂物
,
孔洞
,
显式动力学
,
有限元
程子建
,
郭靖
,
程树森
,
成东全
钢铁研究学报
通过热力学分析，建立了硫分配比与硫容量的关系，用热力学软件FactSage计算渣中Al2O3活度，用KTH模型计算渣的硫容量，对SPCC(一般用冷轧碳素钢薄板坯钢带)两个浇次10炉钢水在LF进站和出站时取钢、渣样以及测氧和温度，通过分析钢样和渣样成分以及生产检测数据，分析了温度、炉渣成分和钢水成分对LF精炼脱硫的影响规律。定义了硫分配比对钢液中溶解氧活度的急剧变化区(a［O］＜4×10-6)，在该区内硫分配比对钢液中溶解氧活度十分敏感，钢液中氧活度的增大导致硫分配比的迅速减小，温度升高，a［O］升高，不仅抵消了升温对脱硫反应轻微的促进作用，反而使硫分配比随温度升高而减小。LF精炼过程Al-O反应未达渣-钢平衡，实际［O］活度介于平衡计算值与Al2O3活度为1的计算值之间，故渣钢硫分配比也介于二者之间。精炼渣二元碱度升高则硫分配比增加，wCaO/wAl2O3在1.6~2.0时脱硫效果较好，硫分配比并不随［Al］s含量的增加而增大，所以用增加w［Al］s来脱硫效果并不明显。钢中夹杂铝(w［Al］t-w［Al］s)降低到10×10-6以下，硫分配比明显升高。
关键词:
硫分配比
,
desulfurization
,
LF refining
,
steel-slag equilibrium
李洋龙
,
程树森
钢铁研究学报
铜冷却壁在正常状态时由于良好的导热性,在其热面形成稳定的渣铁壳,起到保护冷却壁的作用。近几年,高炉的铜冷却壁水管损坏时有发生,而当冷却壁水管损坏1或2根时,冷却壁能否继续正常工作值得研究。计算了铜冷却壁在水管完好和部分水管损坏时的温度场分布,发现单根水管损坏使热面温度急剧升高近110℃,加剧冷却壁烧损,需及时恢复冷却壁的冷却能力。通过用金属软管修复破损水管,分析了软管直径、水速、水管填料的导热系数等因素对冷却壁温度场的影响。结果表明,软管在允许条件下应选用较大内径,选取较大导热系数的填料。利用软管修复单个水管后,壁体最高温度下降约90℃,对于损坏少数水管的冷却壁能有效修复。
关键词:
铜冷却壁
,
金属软管
,
温度场
刘奇
,
程树森
,
牛建平
,
刘东东
材料与冶金学报
采用热力耦合方法研究了铜层厚度和冷却水道间距对铜-钢复合冷却壁温度及应力分布的影响.以1:1比例铜-钢复合冷却壁进行了热态试验,测试了铜-钢复合冷却壁温度分布,计算了热态试验条件下铜-钢复合冷却壁的温度分布,计算结果与试验结果基本吻合.计算结果显示,铜-钢复合冷却壁铜层厚度增加,壁体最高温度和最大等效应力减少,铜层厚度上限值为70 mm;冷却水道间距减少可以降低壁体最高温度和最大等效应力,当冷却水道间距小于220 mm时,减少冷却水道间距对降低壁体最高温度和最大等效应力作用较小.铜层厚度为60 mm,冷却水道间距为220 mm的铜-钢复合冷却壁在高炉热负荷较高区域工作不易发生塑性变形损坏.
关键词:
铜-钢复合冷却壁
,
温度场
,
热力耦合分析
,
高炉
