[工学]VOD冶炼不锈钢脱碳机理及相关模型1课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《[工学]VOD冶炼不锈钢脱碳机理及相关模型1课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工学 VOD 冶炼 不锈钢 脱碳 机理 相关 模型 课件
- 资源描述:
-
1、汇报汇报内容内容前言前言VOD脱碳相关模型概述脱碳相关模型概述 不锈钢冶炼脱碳基本条件不锈钢冶炼脱碳基本条件 吹氧凹坑反应区吹氧凹坑反应区 底吹或侧吹气柱脱碳反应区底吹或侧吹气柱脱碳反应区 钢渣界面及下方区域反应区钢渣界面及下方区域反应区 风眼反应区风眼反应区 喷溅液滴反应区喷溅液滴反应区 不锈钢脱碳的特点及难点不锈钢脱碳的特点及难点 结论结论引言引言 不锈钢脱碳的关键是脱碳保铬,铁素体不锈钢要求碳含量越低越好。国内外对不锈钢AOD、 VOD精炼过程的数学模拟已做了不少研究,相继提出了不少模型,摸索了脱碳的一些规律,为不锈钢冶炼碳的控制作出了很大的贡献。 VOD脱碳微观过程与转炉、AOD等不锈
2、钢脱碳炉是一致的,这些炉子的脱碳模型对VOD脱碳模型都有一定的参考价值。 本文将综述不锈钢脱碳模型的进展,并分析这些模型对VOD脱碳模型的借鉴意义。 不锈钢冶炼脱碳基本条件不锈钢冶炼脱碳基本条件 (中低碳条件)低碳条件)真空条件下熔池上部(或低吹(侧底吹)入的)大气条件(高碳条件下钢中高溶解氧渣中氧化物余留氧)喷吹氧化物()炉壁下方侧吹(底吹(转炉)炉门炉壁侧吹(电炉)、顶吹(转炉、吹入氧气外来氧氧的供给不锈钢脱碳条件局部2rNAPPPBVODAODVODAODeCOCO界面与裸露钢液接触的气液,当局部点在自由空间气液界面,当局部点在吹氧凹坑,当局部点在气泡表面,当局部点在熔体内部分压真空内局
3、部分压氧气内局部分压气泡内局部熔体局部COCOCOCOCOCOCOPPPPPPPPO2LIQUID STEELSLAGO2+ArCO+ArCOP0 吹氧凹坑吹氧凹坑 钢渣界面及以下钢渣界面及以下区域区域吹气风眼吹气风眼喷溅钢液滴喷溅钢液滴吹气气柱吹气气柱 VOD脱碳相关模型概述脱碳相关模型概述 吹氧凹坑反应区吹氧凹坑反应区 机理 直接氧化 间接氧化相关模型 参考日本人经典转炉顶吹脱碳模型 魏季和提出的脱碳模型 底吹或侧吹气柱脱碳反应区底吹或侧吹气柱脱碳反应区 机理 有氧吹入的条件下,如果氧在氩气气泡外,C、O可以自生成CO,相反,C、O只能在吹入的氩气气泡上进行反应. 不吹入氧气条件下,当碳含
4、量低时,气泡柱周围氧含量变高,为碳氧反应提供了氧源,VOD自由脱碳阶段满足这一条件 .相关模型 Fruehan系列 魏季和AOD脱碳模型 钢渣界面及下方区域反应区钢渣界面及下方区域反应区 机理 考虑了CO气泡的生成空间及排出,钢渣界面脱碳应该由钢渣界面通过传氧在界面及下方区域进行,不锈钢冶炼此反应区域的高度相对较小。相关模型 钢渣界面简单脱碳模型 VD深脱碳模型 机理 吹氩气柱风眼直接与自由空间接触,真空条件下此区域的脱氮过程研究较多,而脱碳过程基本没有什么研究,此区域的总体表现是,反应的热力学条件很好,反应面积小,但碳氧向表面传递的传质系数相对较大。 风眼反应区风眼反应区 喷溅液滴反应区喷溅
5、液滴反应区 机理 底吹气及吹氧冲击都会喷溅出液滴,文献13假定金属液滴在回落到熔池之前,液滴中的C、O与真空CO分压相平衡,这就意味C或O其间有一要消耗完。 不锈钢脱碳的特点及难点不锈钢脱碳的特点及难点 不锈钢脱碳和普碳钢脱碳之异同:不锈钢脱碳和普碳钢脱碳之异同:热力学上热力学上 不锈钢液氧、碳活度低。不锈钢液氧、碳活度低。间接氧化方式的差别间接氧化方式的差别 Cr对于不锈钢脱碳:O2 Cr2O3 CO Fe对于普碳钢脱碳:O2 FeO CO CC小结小结 对VOD脱碳区域进行了划分,并概述了脱碳区域内的脱碳机理及相关模型研究进展。 分析不锈钢脱碳与普碳钢脱碳在吹氧间接氧化方式上的差异,在此基
6、础上可以进一步分析VOD冶炼不锈钢脱碳动力学过程。 汇报汇报内容内容引言引言VOD脱碳动力学分析脱碳动力学分析 VOD冶炼不锈钢的脱碳机理简介冶炼不锈钢的脱碳机理简介 吹氧凹坑反应区吹氧凹坑反应区 底吹或侧吹气柱脱碳反应区底吹或侧吹气柱脱碳反应区 钢渣界面及下方区域反应区钢渣界面及下方区域反应区 风眼反应区风眼反应区 喷溅液滴反应区喷溅液滴反应区 VOD脱氮动力学分析脱氮动力学分析 结论结论传质系数计算传质系数计算 计算结果计算结果 引言引言 对铁素体铬不锈钢而言,为确保其耐蚀性和焊接点的延展性,要求间隙元素(碳和氮)的含量远低于保证其常温韧性常温韧性所要求的含量。人们通常把C+N150ppm
7、时称为超纯铁素体不锈钢,冶炼的主要任务之一就是降低钢液中的C+N总含量,再根据终点C、N含量,确定适宜的Ti、Nb含量,保证间隙元素的含量满足要求1。 当前VOD脱碳脱氮动力学模型基本是参考AOD、转炉相关的模型,真空对脱碳脱氮动力学过程的影响研究还不够充分,为此,本文展开了对VOD脱碳脱氮动力学的理论探讨,为超纯铁素体VOD深脱碳脱氮提供有价值的信息。 VOD冶炼不锈钢的脱碳机理简介冶炼不锈钢的脱碳机理简介 1)吹氧凹坑反应区)吹氧凹坑反应区 2)底吹气柱脱碳反应区)底吹气柱脱碳反应区 3)钢渣界面反应区)钢渣界面反应区4)风眼反应区)风眼反应区 5)喷溅液滴反应区)喷溅液滴反应区 VOD脱
8、碳动力学分析脱碳动力学分析 分析VOD冶炼过程钢液、气泡运动规律,计算每个反应区的反应面积、物相间的流动状况、反应区大小及反应介质的尺寸。 从而从宏观上分析VOD脱碳的动力学。 传质系数计算传质系数计算 nmbScCshRe 传质方式应用公式Cbmn应用气泡表面的传质(层流)(1)1.13 1/2 1/2 Ar、CO气泡表面的传质 界面有摩擦传质(湍流)(1)0.015 0.9 1/3 钢渣界靠钢液侧传质 自由表面的传质(层流)(1)1.13 1/2 1/2 _自由表面的传质(湍流)(2) (无)吹氧凹坑表面钢液侧和风眼内的传质 2/12/12/32/1)3 . 0(32. 0LLiiuD(1
展开阅读全文