资源描述：
《VD真空氧脱碳工艺- VD 精炼脱碳过程的工艺因素分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第18卷第8期钢铁研究学报Vol.18,No.82006年8月JournalofIronandSteelResearchAugust2006VD精炼脱碳过程的工艺因素分析122顾文兵,黄宗泽,尹小东(1.宝山钢铁股份有限公司炼钢厂,上海200941;2.宝山钢铁股份有限公司技术中心,上海201900)摘要:基于质量守恒、动量守恒和能量守恒原理,并结合脱碳动力学,建立了真空精炼(VD)处理过程中钢液流动和脱碳过程相耦合的数学模型。用该模型模拟研究了各工艺因素对VD精炼脱碳过程的影响。模拟结果可为VD精炼脱碳工艺的制定和优化提供指导依据。
2、关键词:VD精炼;脱碳;数学模型;工艺因素中图分类号:TF76914文献标识码:A文章编号:100120963(2006)0820019204AnalysisofProcessFactorsAffectingDecarburizationinVacuumDegasser122GUWen2bing,HUANGZong2ze,YINXiao2dong(1.BaosteelSteelmakingPlant,Shanghai200941,China;2.BaosteelTechnologyCenter,Shanghai201900,China
3、)Abstract:Basedonmass,momentumandenergyconservationsandcombinedwithdecarburizationkinetics,acou2pledmathematicalmodeldescribingtheprocessesofmoltensteelflowanddecarburizationwasbuilt.TheeffectofvariousprocessfactorsondecarburizationprocessinVDwasstudiedbythemodelandtheo
4、ptimizingdecarburiza2tionprocessinVDcanbeobtained.Keywords:vacuumdegasser;decarburization;mathematicalmodel;processfactorVD装置是一种应用广泛的真空精炼设备,具1数学模型有良好的脱氢、脱氧、脱碳、脱氮和脱硫等功能。目前,VD装置在高质量钢生产中发挥着重要的作用。111基本假设在国内,VD处理常用于钢液脱氢和脱氮。实际上,①脱碳反应发生在气、液两相区的钢液2氩气泡VD处理过程同样具有良好的脱碳条件,国外已有界面、熔池
5、中钢液内部及钢液自由表面。部分钢厂开始采用VD处理来生产极低碳或超低碳②假定气泡始终为球形,同一时间吹入的气泡,钢,而且已获得了很好的处理效果[1]。开发VD精其运动过程和脱碳过程相同。炼脱碳工艺,对扩大低碳或超低碳钢的生产能力,以112氩气泡表面的脱碳模型氩气泡经钢包底部透气砖吹入钢液,在钢液内及拓宽产品范围都具有十分重要的意义。部形成局部的相对CO的气泡真空,气泡在上浮过国内外许多学者已对真空脱碳理论进行过深入[1～7]程中不断发生脱碳反应。氩气泡表面的脱碳反应可的研究,并提出了多种数学模型,但对VD精炼用动力学关系式来表示,即:
6、脱碳模型的研究还不多。笔者根据VD处理过程的dwC,G3脱碳机理,建立了VD精炼脱碳过程的数学模型,并=ρkC,G(ω[C]-ω[C],G)(1)dt通过此模型模拟研究了各工艺因素对VD处理过程dwC,G2式中,———气泡表面脱碳速率,kg/(m·s);中钢液脱碳的影响,旨在为VD精炼脱碳工艺的制dt3定和优化提供指导。ρ———钢液密度,kg/m;kC,G———碳从钢液向气泡表作者简介:顾文兵(19682),男,大学本科,高级工程师;E2mail:guwb@baosteel.com;修订日期:2006202213·20·钢铁研究学报第
7、18卷3面的传质系数,m/s;ω[C]、ω[C],G———钢液中的碳含量211吹氩制度和气泡表面的平衡碳含量,%。图1为吹氩量QAr对VD精炼脱碳过程的影响。113钢液内部CO气泡的脱碳模型可见,增加吹氩量可以在一定程度上提高VD精炼在熔池内部,当与钢液平衡的CO分压高于钢脱碳速率,降低钢液的终点碳含量ω[C]。一方面,氩e液静压力时,钢液内部会自发生成CO气泡,形成气泡本身具有一定的脱碳能力,同时,吹氩的搅拌作CO沸腾区。但形核的数量及分布无法定量计算,因用能加速碳、氧由钢液侧向反应区域的传递。但在而只能从宏观上考虑。钢液内部CO气
8、泡脱碳速率VD处理初期,由于钢液中碳、氧含量较高,脱碳速与钢液中碳氧的过饱和度呈正比,即:率较快,大量的CO气泡与氩气共同作用,会加剧熔dwC,CO4池的沸腾,如果吹氩量和真空度控制不当,容易造成=kV(10KC2Oω[
