RH處理過程鋼包鋼液流動行為與碳濃度分布模擬研究.pdf

1、在RH精煉過程中，鋼液流動狀態(tài)直接影響鋼液成分和溫度的均勻性，對縮短精煉時間，改善精煉效果起著十分重要的作用。目前，寶鋼使用RH-MFB工藝生產(chǎn)IF鋼的技術(shù)在國內(nèi)已處于領(lǐng)先水平，但是為了將該項技術(shù)更好地應(yīng)用于超低碳鋼的生產(chǎn)，有必要對其精煉過程中的鋼液流動與混合以及碳濃度分布情況進行研究。 以寶鋼300tRH-MFB精煉設(shè)備的鋼包作為研究對象，從鋼液循環(huán)流動角度出發(fā)，利用CFX軟件建立RH-MFB精煉過程中鋼液流動與混合的數(shù)學(xué)模型

2、，討論工藝、設(shè)備等因素對鋼液流動與混合的影響；以鋼液流場模擬為基礎(chǔ)，結(jié)合脫碳反應(yīng)機理，建立鋼包碳濃度分布的數(shù)學(xué)模型，分析脫碳過程中鋼液碳濃度的分布及其變化情況以及工藝設(shè)備等因素對脫碳過程的影響。 鋼液流場模擬結(jié)果表明，鋼包內(nèi)存在兩個明顯的回流區(qū)，一個是下降管到上升管之間的回流區(qū)；另一個是下降管和鋼包壁之間的回流區(qū)，該回流區(qū)靠近鋼液面附近區(qū)域的鋼液速度較小?，F(xiàn)有條件下，示蹤劑在鋼液的混勻時間為255s，適當(dāng)改變工藝設(shè)備條件，如吹氬

3、流量增大到4000NL.min<'-1>、浸漬管直徑增大到800mm都能在一定程度上改善鋼液流動性，混勻時間分別縮短25s和20s，但增大浸漬管浸入深度對鋼液混勻時間的影響不明顯。碳濃度場的模擬結(jié)果表明，脫碳處理過程前10min，鋼液碳濃度降低最快，隨著脫碳反應(yīng)的進行，脫碳速率逐漸降低。雖然不同時刻，鋼包下降管出口下方的鋼液碳濃度相對最低，下降管和鋼包壁靠近鋼液表面區(qū)域的鋼液碳濃度相對最高，但鋼包各區(qū)域內(nèi)的碳濃度都是逐漸降低的。鋼液碳濃

4、度模擬結(jié)果與實測結(jié)果吻合較好，根據(jù)模擬結(jié)果可確定出取樣點的合理位置。吹氬流量增大到4000NI．min<'-1>，浸漬管直徑增大到800mm都可以一定程度上提高脫碳速率，使鋼包內(nèi)平均碳濃度降至10×10<'-6>的時間分別提前110s和100s。根據(jù)本研究結(jié)果，300tRH-MFB設(shè)備合理工藝參數(shù)是：吹氬流量為4000NL．min<'-1>，浸漬管直徑為800mm，循環(huán)流量可達到256t-min<'-1>，鋼液從下降管的流出速度可達到1