應(yīng)用爐氣分析動態(tài)控制轉(zhuǎn)爐模型的研究.pdf

1、本文應(yīng)用冶金熱力學(xué)、動力學(xué)及傳輸原理等相關(guān)知識，對熔池中各種雜質(zhì)元素的氧化機理及其限制環(huán)節(jié)分別進行了討論，同時結(jié)合質(zhì)譜儀測得的爐氣成分?jǐn)?shù)據(jù)，建立了描述轉(zhuǎn)爐冶煉過程的動態(tài)數(shù)學(xué)模型。找出了碳含量與爐氣量及其成分的函數(shù)關(guān)系；溫度與碳含量及脫碳速率的關(guān)系；氧含量與溫度和脫碳速率的關(guān)系；錳、磷等元素的變化趨勢；爐氣成分的變化規(guī)律與爐況的關(guān)系等。 通過數(shù)學(xué)模型計算出在冶煉過程中，熔池中各組元的成分變化及熔池溫度變化，并對其計算結(jié)果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)

2、進行比較，得到較好的吻合。通過調(diào)整相關(guān)模型參數(shù)來模擬供氧強度與成分變化的關(guān)系、并根據(jù)爐氣成分的變化趨勢及特點得出如下結(jié)論。 （1）根據(jù)質(zhì)譜儀對爐氣成分的在線檢測，應(yīng)用物料平衡可準(zhǔn)確并實時計算熔池中碳含量。本模型通過對相關(guān)參數(shù)的修正，碳含量的預(yù)測值與實際值之差在±0.03％范圍可達90％。 （2）溫度是熔池中碳含量w[C]和脫碳率的函數(shù)，利用該模型可根據(jù)爐氣成分和脫碳率的異常表現(xiàn)，實時監(jiān)控爐內(nèi)的溫度變化；由模型計算結(jié)果與實

3、際爐內(nèi)溫度變化基本一致，預(yù)測值與實際值之差在±10℃為60％，誤差±20℃為90％。 （3）由模型仿真知：碳氧積m是溫度T和CO分壓的函數(shù)，其值在煉鋼的大部分時間內(nèi)處于0.001-0.006之間，受溫度變化的影響不明顯，主要隨著CO分壓的降低而減小，在靠近吹煉始末兩端表現(xiàn)尤為突出，符合轉(zhuǎn)爐冶煉實際情況。 （4）模型中的氧含量w[O]是脫碳率與溫度的函數(shù)。在頂?shù)讖?fù)吹的情況下，采用該模型控制鋼水終點氧值與實際吹煉的終點氧值相