【摘要】：單管RH真空脫碳過程是一個涉及多相流、元素傳質(zhì)和一系列化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜精煉過程。在實際的生產(chǎn)過程中,為了實現(xiàn)縮短脫碳處理時間,降低脫碳終點的碳濃度,減少轉(zhuǎn)爐脫碳壓力,需要對各個可能影響到單管RH脫碳效率的生產(chǎn)工藝進行深入研究。本文將采用基于歐拉-歐拉雙流體模型的數(shù)值模擬和基于冶金反應(yīng)動力學(xué)原理的物理模擬兩種方法研究單管RH精煉過程中提升氣量、頂槍槍位、真空度、頂吹氣量以及初始碳濃度等工藝因素對單管RH脫碳效率的影響,同時與傳統(tǒng)雙管RH的脫碳過程進行對比,找出兩者在脫碳過程中的差異,為實際生產(chǎn)提供有效依據(jù)。本論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)在穩(wěn)態(tài)流場計算的基礎(chǔ)上,對單管RH進行非穩(wěn)態(tài)的脫碳數(shù)值計算。單管RH脫碳效率隨著提升氣量的增大而增大,但在提升氣量增大到1200NL/min后保持不變;隨著真空度的提高,單管RH脫碳曲線斜率逐漸增大,提高真空度對脫碳作用效果十分明顯;單管RH初始碳濃度設(shè)置在500ppm時,脫碳效果仍然良好,相比傳統(tǒng)雙管RH的400ppm的最大初始濃度,單管RH極大地減少了轉(zhuǎn)爐的出鋼壓力。在相同的工藝參數(shù)條件下,單管RH脫碳效率比傳統(tǒng)雙管RH高27%。(2)利用NaOH-C0_2反應(yīng)體系與實際真空溶氧及脫碳過程的反應(yīng)體系的相似性,通過建立與原模型相似比為1:5的水模型來模擬實際精煉過程中單管RH真空溶氧及脫碳過程。水模型實驗研究結(jié)果表明:單管RH溶氧和脫碳速率隨著提升氣量和頂吹氣量增大呈現(xiàn)出先增大后保持不變的趨勢,隨著頂槍槍位、真空度先增大后減小,存在一個最佳槍位和真空度值;在容量傳質(zhì)系數(shù)比較方面,單管RH比傳統(tǒng)雙管側(cè)吹大35%;單管RH中雙噴嘴要比單噴嘴大6%,傳統(tǒng)雙管RH中側(cè)底復(fù)吹要比側(cè)吹好9%。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF769
【圖文】：

（３）與轉(zhuǎn)爐、連鑄相結(jié)合，在精煉技術(shù)、工藝設(shè)備上不斷進步和發(fā)展逡逑隨著連鑄技術(shù)在１９８０后的突破與發(fā)展，ＲＨ在大多數(shù)鋼廠里面與連鑄相配逡逑合，在轉(zhuǎn)爐與連鑄之間起到緩沖作用，為實現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)的生產(chǎn)提供重要保障，逡逑而ＲＨ本身技術(shù)和設(shè)備、工藝參數(shù)優(yōu)化等方面也取得了不斷進步。逡逑１．２．３邋ＲＨ精煉功能的發(fā)展逡逑ＲＨ吹氧脫碳功能的經(jīng)歷了邋ＲＨ－Ｏ、ＲＨ－ＯＢ、ＲＨ－邋ＫＴＢ和ＲＨ－邋ＭＦＢ四個階逡逑段的發(fā)展％逡逑（１）ＲＨ－Ｏ邋技術(shù)逡逑二十世紀(jì)七十年代德國締森鋼鐵公司亨利希鋼廠研制出了邋ＲＨ－０技術(shù)，第一逡逑次使用銅質(zhì)水冷氧槍由真空室頂部向真空室液面鋼水表面吹氧強化脫碳，以此來逡逑縮短冶煉低碳不銹鋼時間，但在實際生產(chǎn)過程中卻無法解決氧槍結(jié)瘤嚴重，槍位逡逑無法調(diào)整等問題，因而沒有得到廣泛的使用。逡逑—逡逑

（３）與轉(zhuǎn)爐、連鑄相結(jié)合，在精煉技術(shù)、工藝設(shè)備上不斷進步和發(fā)展逡逑隨著連鑄技術(shù)在１９８０后的突破與發(fā)展，ＲＨ在大多數(shù)鋼廠里面與連鑄相配逡逑合，在轉(zhuǎn)爐與連鑄之間起到緩沖作用，為實現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)的生產(chǎn)提供重要保障，逡逑而ＲＨ本身技術(shù)和設(shè)備、工藝參數(shù)優(yōu)化等方面也取得了不斷進步。逡逑１．２．３邋ＲＨ精煉功能的發(fā)展逡逑ＲＨ吹氧脫碳功能的經(jīng)歷了邋ＲＨ－Ｏ、ＲＨ－ＯＢ、ＲＨ－邋ＫＴＢ和ＲＨ－邋ＭＦＢ四個階逡逑段的發(fā)展％逡逑（１）ＲＨ－Ｏ邋技術(shù)逡逑二十世紀(jì)七十年代德國締森鋼鐵公司亨利希鋼廠研制出了邋ＲＨ－０技術(shù)，第一逡逑次使用銅質(zhì)水冷氧槍由真空室頂部向真空室液面鋼水表面吹氧強化脫碳，以此來逡逑縮短冶煉低碳不銹鋼時間，但在實際生產(chǎn)過程中卻無法解決氧槍結(jié)瘤嚴重，槍位逡逑無法調(diào)整等問題，因而沒有得到廣泛的使用。逡逑—逡逑

ＲＨ－ＫＴＢ頂槍吹氧，使得ＲＨ精煉技術(shù)得到進一步的發(fā)展。ＲＨ－ＫＴＢ通過將可以逡逑垂直升降的水冷氧槍插入真空室頂部，向真空室自由液面吹入氧氣和惰性氣體來逡逑強化脫碳，同時利用脫碳過程中產(chǎn)生的ＣＯ的二次燃燒來彌補精煉過程中的溫度逡逑損失，如圖１．３所示。逡逑在頂槍吹氧的作用，脫碳速率在高碳低氧的區(qū)域和初期脫碳過程中不受鋼液逡逑中的氧含量限制，加速了精煉初期的脫碳速率，縮短了邋ＲＨ處理時間，降低了逡逑ＲＨ精煉后的碳含量，很大程度上減輕了轉(zhuǎn)爐的脫碳負擔(dān)，同時通過Ｃ０氣體的逡逑燃燒減輕精煉過程中的溫降，為后邊的連鑄爭取了時間。逡逑⑷ＲＨ—ＭＥＢ多功能噴嘴技術(shù)逡逑在日本川崎公司（ＫＡＷＡＳＡＫＩ）開發(fā)ＲＨ－ＫＴＢ精煉技術(shù)之后不久，日本新日鐵逡逑公司為了進一步降低轉(zhuǎn)爐的出鋼溫度及脫碳負擔(dān)，研制出了具有多功能噴嘴的二逡逑次精煉技術(shù)［７］邋—邋ＲＨ－ＭＦＢ。它的基本冶金功能與ＲＨ－ＫＴＢ技術(shù)相近，只是在精煉逡逑過程中加入了可噴吹鐵礦石粉加速脫碳和吹入天然氣燃燒加熱鋼液這兩個功能。逡逑—

【參考文獻】

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本文編號：2779662