安陽鋼鐵公司（超）低碳鋼冶煉工藝技術分析及RH物理模擬研究.pdf

1、本課題首先對安陽鋼廠(超)低碳鋼的冶煉技術現(xiàn)狀做了簡要分析，然后采用物理模擬研究的方法系統(tǒng)研究了RH設備內鋼液的流動、混合特性，以期對設備潛力的發(fā)揮和工藝優(yōu)化提供指導。 物理模擬研究在120tRH裝置1：5.45的水模型中進行，考察了該冶金反應器主要結構參數(shù)和工藝操作因素，包括插入管內徑、驅動氣體流量、浸入深度、鋼水處理量對循環(huán)流量、均混時間、停留時間分布的影響。主要內容： 1)用皮托管測定下降管內液體流速，從而測定循環(huán)

2、流量的方法，研究真空循環(huán)精煉中鋼液的環(huán)流特性； 2)以電導法測定了鋼包內流體的混合時間；用脈沖響應法獲得了RH真空室內的停留時間分布，進而研究RH體系鋼液流動的混合特性。所獲得的主要結論如下。 (1)循環(huán)流量的影響因素大致可歸結為驅動氣體流量、插入管內徑、浸入深度、鋼水處理量等。循環(huán)流量隨氣體流量、插入管浸入深度和內徑的增加而增大。 (2)在水模型條件下，得出循環(huán)流量與提升氣體流量之間的關系為Q=154.8Vg0

3、.321。 (3)RH精煉過程中流體混合的主要動能來源于經(jīng)下降管流出真空室的鋼液的動能，也就是循環(huán)流量。 均混時間隨提升氣量、插入管浸入深度及其內徑的增大而減小。這種影響，尤以提升氣體流量的影響為最，并且有τ=95.95-20.7149Vg的關系。至于鋼水處理量，在提升氣體流量1.0～1.6m3/h范圍內，物理模擬110～130t鋼水處理量時的均混時間都在60～80s之間，說明該套設備是能夠滿足生產(chǎn)需要的，并且具有一定的

4、擴容條件。實驗還得到了在水模型條件下均混時間與攪拌功率密度之間的關系為τ=131.8ε-0.287。 (4)RH真空室內鋼液的平均停留時間隨提升氣量、插入管內徑的增大而減小。但是，鋼水處理量、浸入深度對鋼液平均停留時間的影響規(guī)律不是簡單的線性關系，而是這些參數(shù)引起循環(huán)流量的變化對體系攪拌程度與它們所引起的真空室內鋼液熔池深度變化而造成理論空時的變化綜合作用的結果。 (5)根據(jù)實驗所測定的E(t)曲線的形態(tài)，對RH真空室內