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精確計算鋼渣界面反應區(qū)脫碳速率
新聞分類:  技術資訊    瀏覽:2705    日期:2012/03/06    

鋼渣界面反應是二級氧源渣中t、eo與鋼中c、s;、Mn和y之間的反應,反應能力bJ以用渣中Fco活度表示。治側向鋼渣界面?zhèn)鬟f的o與從鋼液側向鋼邊界面?zhèn)鬟f過來的si、Mn和P反應,反應產物進人渣IfI;如果渣側傳遞過來的o與s、Mn和P反應盾,鋼渣界面氧含量高丁鋼中氧含量,則鋼渣界面的筑會繼續(xù)向鋼液內部傳遞,在鋼液內部繼續(xù)進行氧化碳反應。鋼渣界面區(qū)也會有一定的乳化現象,表現為渣淌進入鋼液中,或鋼液滴進入渣中,這里認為乳化現象大大增大了界面反應面積,不再單獨對桌一乳化現象帶來的脫做成其他鋼渣反應進行分析。

    鋼邊界面反應區(qū)的脫碳更為準確的描述應為通過鋼滄界面?zhèn)餮醵阡撘喝鄢貎炔啃纬傻拿撎歼^程,假定熔池底部的耐火材料空隙促使了co最初形核,對單個co氣泡在亡升過程中的脫碳過程進行積分,可得山其上升至排出過程的脫碳量:

 

 假定在單他時間內產牛的微小co氣泡數日是一定的,則在A2叫間內的

脫碳雖為:

    At:5—s=NumLo×R co    (4.67)

    仟熔池溫度、鋼液景不變的前提F,鋼巾溶解電含量[01決定了鋼渣反應K的脫碳速率‘,鋼液碳含量低,vzox n  M01的氧員在乳化反應區(qū)脫碳、脫硅和脫鎬剩余后有一部分會熔解到鋼液中.個要依靠鋼滄界面?zhèn)餮跸蛎撎挤磻峁┭踉矗c渣界面氧傳遞的速度dJ以表示為[M?:

    兒—l=60令f‘;…l(:N“,hl

    鋼渣界面靠刨液側氧的傳質系數;鋼邊界面氧含量;

鋼沒反應界固有效而積,包括鋼液滴進入渣中增加的鋼渣接觸面積。

    根據反應區(qū)的脫碳消耗氣速率利鋼沿界面提供氧的速率可計算出鋼中氛含員變化速率,當碳臺絲較低時,應考慮吹電乳化反/;K區(qū)直接提供的氧源。

    計算鋼治界面氧需綜合考慮si、Mn和P的界面反比過程,鋼渣界血渣側傳遞的氧通過應等于si、Mn和P氧化消耗的氧退星加L鋼液側向鋼液傳遞的緘適量,管式電爐 求解方程式4.69可求f1鋼渣界面包含旦,得出渣向鋼液傳遞氧的速率可求出鋼渣界面反應區(qū)的脫碳速率。

    最終求出在A5時間內電爐熔池內的脫碳量為:

  出此可開發(fā)出電爐冶煉過程吹氧脫碳模型;脫碳模型在脫碳動力學的基礎上能夠分析影響服碳速率的因素,模型還有—部分參數是不可測旦的,所以本模型還需根據實際生產數據進行調試,最終確定出模則內的參數。

    以上針對的是安鋼煙道豎爐電爐建大的脫碳模型*模型只考慮了一文爐門氧槍,如果其他電爐存在多支約槍,可把持文氧槍的脫碳速率相加,uJ得出總的脫族速率,:

    除了考慮熔池內卜述主要化學反應外,還應考慮渣層內發(fā)牛的二次燃燒反應、氓燃燒嘴的化學反應石灰熔化過程,最終開發(fā)的數學模列可模擬冶煉過程個鋼液成分、渣的成分以及爐氣成分的變化,詳細描述參考文獻[24]。

   電爐冶煉終點動態(tài)控制相關數學棋型的應們

    眾觀優(yōu)化模型、廢鋼熔化及溫度計算模型、脫碳模型是電爐終點動態(tài)控制的基礎,其戶出觀優(yōu)化模型已經應州到最傳鐵水加入比計算、以工序效益最佳為n標的優(yōu)化計算中,箱式電爐其應用結果在第2章小已有展現,本節(jié)重點描述廢鋼熔化及溫度計算模型及脫碳模型的府用.仍以安鈉100t煙道豎爐屯爐冶煉過程為模擬對象。

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