高端钢铁材料转炉冶炼虚拟仿真实验

转炉炼钢实验 教学指导书

转炉炼钢物理模拟-线上虚拟互动教学实验

实验目的

实验旨在帮助学生系统掌握转炉炼钢基础理论、工艺流程和设备工作原理, 要求学生完成典型目标钢种和典型原料条件的工艺参数设计计算,编制合理的供 氧操作制度、造渣操作制度和底吹操作制度,安全、平稳地冶炼得到成分温度合 格的钢水。
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实验内容

实验一、转炉流体流动行为物理模拟实验

实验二、转炉炼钢虚拟仿真实验。主要包括:

1)转炉炼钢设备认知;

2)目标钢种选择和工艺参数设计计算;

3)转炉冶炼制度设计及实训炼钢操作。

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实验设备及原理

1

实验设备

实验过程中利用厚度为10mm有机玻璃制作几何相似比为LmLp=1:3300t转炉水力学实验模型,具体见图1,模型尺寸及原型尺寸见表1。水力学模拟实验过程中分别用水和压缩空气代替钢液和氩气。

1原型与模型的参数对比

项目

原型

模型

炉口直径,mm

3800

760

炉身直径,mm

6332

1266

炉总高,mm

9500

1900

底吹元件个数

4

4

单支底吹元件有效通气面积,mm2

216

4.4

底吹气体流量,Nm3/h

800

2.27



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实验步骤及注意事项


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实验一、转炉流体流动行为物理模拟实验

1、水力学模拟实验过程中,在转炉模型底部非对称位置布置两个用于检测溶液电导率变化的DJS-10C电导率电极。

2、向熔池中加入饱和电解质溶液(实验中选用50mlKCl)时。

3、电导率电极会将采集到的电导率信号通过电导率仪传输至DJ800多功能检测系统,继而传输至电脑转换成数字信号,即得到两条电导率变化曲线

4、从而确定熔池混匀时间。当两条电导率变化曲线之间差值小于5%时,对应时刻为混匀时刻。为降低人为误差的影响,每组实验重复进行三次,并求取其算数平均值。

2

实验二、转炉炼钢虚拟仿真实验


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数据记录

1

数据记录

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线上虚拟仿真实验

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思考题

1、转炉炼钢的主要任务是什么?

2、钢液脱硫化学反应以及热力学有利条件有哪些?

3、脱氧的目的和常用的几种脱氧方法及主要特点?

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