電爐出鋼過(guò)程溫降規(guī)律的研究

1、電爐出鋼過(guò)程溫降規(guī)律的研究電爐出鋼過(guò)程溫降規(guī)律的研究楊強(qiáng)劉瀏摘要根據(jù)傳熱學(xué)方程，計(jì)算了電爐出鋼過(guò)程鋼包爐襯溫度分布及鋼水溫度隨時(shí)間變化的規(guī)律。給出計(jì)算方法及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的可行性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞溫降規(guī)律溫降模型電爐StudyonLawofTemperatureDuringTappingfromElectricArcFurnaceYangQiangLiuLiu(CentralIron&SeelResearchInstituteBeijing)Ab

2、stractAccdingtothethermodynamicequationsthelawsofladleliningtemperaturedistributiontherealtimetemperatureofmoltensteelinladleduringtappingarecalculated.Thispaperalsoprovidesalgithmsfthesimulationstheirfeasibilityatsite.K

3、eywdslawoftemperaturemodeloftemperatureelectricfurnace1前言隨著市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量、低價(jià)格鋼材的要求，鋼材供應(yīng)商為提高其產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力都在努力改進(jìn)煉鋼工藝和煉鋼設(shè)備，以便進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。電爐——LF爐——連鑄三位一體生產(chǎn)工藝已經(jīng)成為當(dāng)今電爐短流程煉鋼不可分割的部分。對(duì)鋼水溫度的精確估計(jì)和控制在現(xiàn)代鋼種生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，國(guó)內(nèi)和國(guó)外在這方面均做了大量工作［1～6］，但由于

4、煉鋼現(xiàn)場(chǎng)的多樣性和復(fù)雜性，其計(jì)算結(jié)果或是不理想，或是只適用于某一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)。本文的目的在于通過(guò)模擬計(jì)算電爐出鋼以及鋼水運(yùn)輸過(guò)程的溫降，為今后控制電爐生產(chǎn)過(guò)程中鋼包及鋼水溫度提供理論依據(jù)。2電爐出鋼過(guò)程鋼水溫度數(shù)學(xué)模型電爐出鋼過(guò)程鋼水溫度數(shù)學(xué)模型電爐出鋼過(guò)程的鋼水溫降由以下三部分組成：從電爐出鋼口到鋼水接觸鋼包底(或包中鋼水)之前由于自由輻射和對(duì)流導(dǎo)致的鋼水溫降；鋼水入包之后，由于鋼水上表面對(duì)流輻射，包襯蓄熱，鋼包外表面、鋼包內(nèi)表面尚未被鋼水

5、覆蓋但即將被覆蓋部分的對(duì)流輻射導(dǎo)致了鋼水的溫降；出鋼過(guò)程中，加合金導(dǎo)致了鋼水溫降。其中前兩部分的模型如圖1(a)(b)所示。(1)2.22.2鋼包散熱與蓄熱鋼包散熱與蓄熱鋼包散熱與蓄熱主要就是得到包壁、包底中的溫度場(chǎng)分布。根據(jù)前面假設(shè)，可以得到任一時(shí)刻從x=0到x=Lr(見圖1(b))傳熱方程及其邊界條件、初始條件。(2)2.32.3出鋼過(guò)程中鋼包對(duì)鋼水溫度的影響出鋼過(guò)程中鋼包對(duì)鋼水溫度的影響此時(shí)鋼水的能量平衡方程式為：Ms(τ)Cp，

6、sΔTsMrCrΔTq(τ)AΔτE(Ms(τ)Ki)=Cpsπr20υinρs(TinTs(τ))Δτ(3)方程左邊為吸熱部分，右邊為放熱部分。其中左式第一項(xiàng)為Δτ時(shí)間內(nèi)包中鋼水吸收熱量，第二項(xiàng)為Δτ時(shí)間內(nèi)鋼包包襯吸收熱量，第三項(xiàng)為鋼包內(nèi)外表面、包中鋼水的對(duì)流輻射熱，第四項(xiàng)為加合金對(duì)鋼水溫降的影響，右式是Δτ時(shí)間流入包內(nèi)鋼水帶來(lái)的熱量。q(τ)A用下式表示，即：q(τ)A=qb(τ)Abqr(τ)Ar(τ)qsu(τ)Asuqis(τ