RH-MFB裝置內(nèi)鋼液脫碳模型的研究.pdf

1、RHMFB裝置內(nèi)鋼液脫碳模型的研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：陳奎指導(dǎo)教師：楊劍副教授專業(yè)：冶金工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二O一七年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對鋼鐵材料特別是對低碳鋼的需求和質(zhì)量要求也越來越高。發(fā)展?fàn)t外精煉技術(shù)能夠進(jìn)一步凈化鋼液純度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，特別是RH真空精煉技術(shù)。某鋼廠在運用RHMFB生產(chǎn)低碳鋼時存在脫碳時間變化大，終點碳含量不穩(wěn)定等問題。通過研究制

2、定出RHMFB脫碳模型并進(jìn)行優(yōu)化，對實際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用，通過提高終點碳含量的預(yù)報率對企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)有著重要意義。主要研究內(nèi)容如下：本文首先以某廠210t機械真空RH精煉裝置為原型，建立了與RH精煉裝置原型1:5比例的水模型，模擬研究了機械泵抽真空條件下RH精煉過程流體的流動行為，以及吹氣流量、浸漬管浸入深度和真空度對RH精煉過程的影響。物理模擬研究結(jié)果表明，當(dāng)水模型裝置內(nèi)的流場穩(wěn)定后，裝置內(nèi)的氣液兩相會維持固有方式進(jìn)行循環(huán)流動。

3、氣液兩相的流動行為主要受到吹氣流量、浸漬管浸入深度和真空度等工藝參數(shù)的影響。增大吹氣流量、浸入深度和真空室液面高度均有利于增加液體的循環(huán)流量，提高混合效果，從而縮短混勻時間。然后通過對RHMFB脫碳過程熱力學(xué)與動力學(xué)的分析，并分析RH脫碳機理和脫碳位置，建立RH脫碳數(shù)學(xué)模型，結(jié)合現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)對所建模型進(jìn)行驗證。從所研究的樣品中隨機抽取10爐進(jìn)行對比驗證。得出這10爐次試樣中的終點碳含量與所建模型的模擬值是比較接近的。并分別對A1、A2

4、、A3、A4樣品碳含量和模擬值之間不同時間的數(shù)值進(jìn)行比較得出符合RH脫碳規(guī)律。最后通過分析得出總體上隨著初始碳含量降低，終點碳含量也越低。最佳初始氧含量存在一個臨界值，在臨界值以下，隨著初始氧含量的增加，終點碳含量越來越低。循環(huán)流量會隨著提升氣體流量的增大而增大，循環(huán)流量大能夠增加鋼液內(nèi)部反應(yīng)面積從而有利于鋼液脫碳。因此，本文對提高該鋼廠RHMFB生產(chǎn)的連續(xù)性，提高脫碳結(jié)束碳含量的預(yù)報率，需要對所建模型進(jìn)行優(yōu)化。最后得出所建模型在誤差范