轉爐爐氣分析動態(tài)預測模型.pdf

1、當今，頂?shù)讖痛缔D爐煉鋼法是世界煉鋼法的主流，轉爐鋼產量占世界鋼產量的70％以上。在轉爐控制方面，應用質譜儀對轉爐爐氣成分進行在線檢測，從而利用爐氣分析模型對冶煉過程進行實時預報及終點預測技術發(fā)展較快，大有取代副槍的趨勢。 鑒于此，本文應用冶金熱力學、動力學及傳輸原理等相關知識，從機理方面深入探討頂?shù)讖痛缔D爐冶煉過程，對熔池中各種雜質元素的氧化機理及其限制環(huán)節(jié)分別進行了討論，同時結合質譜儀測得的爐氣成分數(shù)據(jù)，建立了描述轉爐冶煉過程

2、的動態(tài)數(shù)學模型。找出了碳含量與爐氣量及其成分的函數(shù)關系：溫度與碳含量及CO分壓的關系；氧含量與碳氧積的關系；各雜質元素的耗氧比例及按此比例的變化趨勢：爐氣成分的變化規(guī)律與爐況的關系等。 本文通過數(shù)學模型計算出在冶煉過程中，熔池中各組元的成分變化及熔池溫度變化，并對其計算結果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行比較，得到較好的吻合。通過調整相關模型參數(shù)來模擬供氧強度與成分變化的關系、初始濃度與氧分配比的關系，并根據(jù)爐氣成分的變化趨勢及特點得出如下結論。

3、 (1)應用物料平衡，可準確計算出熔池中碳含量的變化。 (2)溫度是碳含量及CO分壓的函數(shù)，由此可得，即使在非常爐況下，也可根據(jù)爐氣成分的異常表現(xiàn)，時刻監(jiān)控爐內的溫度變化。 (3)碳氧積是溫度和一氧化碳分壓的函數(shù)，其值在煉鋼的大部分時間里處于0.0020-0.0025之間，受溫度的影響不明顯，主要隨一氧化碳分壓而變化。 (4)氧含量是碳含量及一氧化碳分壓的函數(shù)。利用碳氧積定氧，在頂?shù)讖痛登闆r下，其值在煉鋼

4、終點時接近氧在鋼液中的飽和溶解度(0.23％)：在純頂吹的情況下，其值在煉鋼的終點時大于氧在鋼液中的飽和溶解度。 (5)只要初始濃度不成數(shù)量級差別，硅的氧分配比最大，并隨著冶煉的進行逐步降低；錳的氧分配比一直保持較低，并隨著冶煉的進行逐步降低，但下降速度緩慢；磷的氧分配比隨著吹煉的進行逐漸增大，并且只在硅被大量氧化后，上升趨勢才明顯加大。 (6)在不受噴濺及溢渣等因素限制時，供氧量增大，各成分變化曲線均變陡；反之，則變平