不銹鋼中非金屬夾雜物成分的動力學預(yù)報模型.pdf

1、夾雜物成分及形態(tài)控制技術(shù)是現(xiàn)代潔凈鋼研究的主要方向之一。目前，國內(nèi)外學者對鐵素體不銹鋼夾雜物形成的變化規(guī)律開展了相關(guān)的研究，但是很少有文獻致力于鐵索體不銹鋼非金屬夾雜物成分預(yù)報的動力學模型研究工作。因此本研究結(jié)合前人的研究工作，基于冶金熱力學、動力學的基本原理和研究方法，以430鐵素體不銹鋼中CaO-Al2O3-SiO2復(fù)合夾雜物為研究對象，開展不銹鋼中非金屬夾雜物生成熱力學、夾雜物行為的數(shù)學模擬，開發(fā)鐵素體不銹鋼中非金屬夾雜物成分動力

2、學預(yù)報模型。
　　基于已有的冶金反應(yīng)熱力學數(shù)據(jù)、鋼液組元活度計算模型、爐渣組元活度模型（高階亞正規(guī)模型）以及GA-BP訓(xùn)練學習法，為430不銹鋼中CaO-Al2O3-SiO2復(fù)合夾雜物生成動力學模型提供相關(guān)熱力學數(shù)據(jù)。
　　利用Matlab2011b將430不銹鋼動力學預(yù)報模型建立成可視化操作界面，分別運用雙膜理論建立渣金之間反應(yīng)模型，未反應(yīng)核模型建立鋼液與夾雜物之間的反應(yīng)模型，通過參考文獻得到傳質(zhì)系數(shù)與攪拌強度的經(jīng)驗公式，

3、在合理的假設(shè)基礎(chǔ)上建立了430不銹鋼中CaO-Al2O3-SiO2復(fù)合夾雜物動力學預(yù)報模型，為該類夾雜物的成分控制提供了理論依據(jù)。
　　在動力學模型建立的基礎(chǔ)上，在實驗室條件下對430不銹鋼生產(chǎn)中的AOD工位進行了熱態(tài)模擬實驗，考察冶煉過程中夾雜物的成分變化情況，對已開發(fā)不銹鋼夾雜物動力學預(yù)報模型進行修正和驗證。
　　通過作圖法得到實驗中不同攪拌強度下的Si元素鋼液側(cè)傳質(zhì)系數(shù)，比較得到修正公式kx=（14DxVg/d2c）0

4、.5，計算得到km，Si=0.003000 m/s,0.004000 m/s,0.00480 m/s與實際所得傳質(zhì)系數(shù)有較好的吻合度，對模型中傳質(zhì)系數(shù)進行了修正。
　　檢測得到的終鋼成分與動力學模型所設(shè)定鋼種成分吻合，初始設(shè)定條件基本一致。從夾雜物形貌以及尺寸可以看出，夾雜物尺寸為球形，直徑在1.05～1.35μm之間，沒有發(fā)現(xiàn)較大尺寸夾雜物，說明在實驗所設(shè)攪拌強度下，沒有發(fā)生劇烈攪拌，使夾雜物碰撞劇烈與模型所假設(shè)條件相符。