高效化RH精炼工艺的研究

发布时间：2023-10-04 00:22

　　本文以实现RH高效化生产为目标,以宝钢5^#RH为对象,开展了 RH精炼过程的模拟研究和RH精炼设备的优化设计,研究工作对于我国真空精炼装备技术的发展具有指导意义和借鉴作用。RH双工位处理的关键在于真空室的快速更换和联接、预抽真空设计以及真空泵与真空槽间的联接设计。与3^#RH比较,5^#RH双工位设计处理周期可节约处理时间6min。5^#RH可在3 min内将真空室内压力降低至67 Pa,采用预抽真空技术可节约真空处理时间约2 min。建立的气-液双流体模型可精确模拟RH精炼过程中钢液的循环流动,结果表明由下降液流搅拌引起的钢包内大回流决定了 RH内的混合和传质过程。吹入的提升气体难以到达上升管的中心部位,主要集中在管壁附近,存在所谓的气体附壁效应。在吹气量小于一定值条件下,增大吹气量可有效地提高RH装置的环流量。建立的RH精炼真空脱碳模型可精确分析RH精炼过程中钢液的C、O含量随处理时间的变化规律。顶吹氧可加速脱碳过程,在更短时间内达到目标碳含量。当钢液内C位于300×10^-4ma...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 文献综述
        1.2.1 RH精炼工艺的高效化发展
        1.2.2 RH精炼工艺的配套技术进步
    1.3 研究的目的与意义
    1.4 研究的主要内容
第2章 RH精炼设备的优化设计
    2.1 双工位处理的高效化设计
        2.1.1 双工位处理高效化的技术关键
        2.1.2 双工位高效化设计的处理周期分析
    2.2 真空槽系统的高效化设计
        2.2.1 浸渍管的高效化设计
        2.2.2 真空槽本体的高效化设计
        2.2.3 热弯管的高效化设计
    2.3 顶枪系统的高效化设计
    2.4 真空系统的高效化设计
    2.5 预热枪系统的高效化设计
    2.6 本章小结
第3章 RH精炼过程中的钢液流动行为模拟
    3.1 基本假设
    3.2 控制方程
        3.2.1 相连续性方程
        3.2.2 相动量守恒方程
    3.3 湍流模型
    3.4 边界条件
    3.5 气体特性参数
        3.5.1 上升管中提升气体的入口参数
        3.5.2 液相内气泡的直径
    3.6 计算方案
    3.7 计算结果
    3.8 分析及讨论
    3.9 本章小结
第4章 RH精炼过程中的钢液脱碳过程模拟
    4.1 基本假设
    4.2 控制方程
    4.3 边界条件与源项
        4.3.1 边界条件
        4.3.2 碳、氧组分源项
    4.4 特性参数
        4.4.1 体系内各反应位置钢液内碳和氧的传质系数
        4.4.2 钢液内碳和氧的活度系数
        4.4.3 某些物性参数、热力学和动力学参数的选取和确定
    4.5 计算结果
    4.6 分析及讨论
        4.6.1 钢液内C、O浓度的分布及变化规律
        4.6.2 顶吹氧操作对RH精炼脱碳过程的影响
    4.7 本章小结
第5章 RH精炼过程中的喷粉脱硫过程模拟
    5.1 过程分析
    5.2 模型建立
        5.2.1 基本假设
        5.2.2 控制方程
        5.2.3 初始条件
        5.2.4 模型参数
    5.3 结果分析和讨论
    5.4 高温模拟实验研究
    5.5 工业试验应用研究
    5.6 本章小结
第6章 宝钢RH精炼的高效化生产实绩
    6.1 钢液成分的控制
    6.2 处理周期的控制
    6.3 本章小结
第7章 结论
参考文献
致谢



本文编号：3850944