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(zhuān)業(yè)：冶金工程學(xué)科門(mén)類(lèi)：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(duì)鋼鐵材料特別是對(duì)低碳鋼的需求和質(zhì)量要求也越來(lái)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(yùn)用RHMFB生產(chǎn)低碳鋼時(shí)存在脫碳時(shí)間變化大，終點(diǎn)碳含量不穩(wěn)定等問(wèn)題。通過(guò)研究制

2、定出RHMFB脫碳模型并進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用，通過(guò)提高終點(diǎn)碳含量的預(yù)報(bào)率對(duì)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)有著重要意義。主要研究?jī)?nèi)容如下：本文首先以某廠210t機(jī)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(jī)械泵抽真空條件下RH精煉過(guò)程流體的流動(dòng)行為，以及吹氣流量、浸漬管浸入深度和真空度對(duì)RH精煉過(guò)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(chǎng)穩(wěn)定后，裝置內(nèi)的氣液兩相會(huì)維持固有方式進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。

3、氣液兩相的流動(dòng)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(shí)間。然后通過(guò)對(duì)RHMFB脫碳過(guò)程熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的分析，并分析RH脫碳機(jī)理和脫碳位置，建立RH脫碳數(shù)學(xué)模型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)對(duì)所建模型進(jìn)行驗(yàn)證。從所研究的樣品中隨機(jī)抽取10爐進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。得出這10爐次試樣中的終點(diǎn)碳含量與所建模型的模擬值是比較接近的。并分別對(duì)A1、A2

4、、A3、A4樣品碳含量和模擬值之間不同時(shí)間的數(shù)值進(jìn)行比較得出符合RH脫碳規(guī)律。最后通過(guò)分析得出總體上隨著初始碳含量降低，終點(diǎn)碳含量也越低。最佳初始氧含量存在一個(gè)臨界值，在臨界值以下，隨著初始氧含量的增加，終點(diǎn)碳含量越來(lái)越低。循環(huán)流量會(huì)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(duì)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(bào)率，需要對(duì)所建模型進(jìn)行優(yōu)化。最后得出所建模型在誤差范