超低碳钢RH冶炼脱碳过程的数学模型

碳是钢中的间隙原子。对于深冲或超深冲钢种，如汽车面板、电工钢，碳成为这些钢种主要控制的对象。目前RH(真空循环脱气精炼)是最为常用的二次精炼方法之一，尤其对于碳质量分数要求在0.005%以下的超低碳钢冶炼，大多

碳是钢中的间隙原子。对于深冲或超深冲钢种，如汽车面板、电工钢，碳成为这些钢种主要控制的对象。目前RH(真空循环脱气精炼)是最为常用的二次精炼方法之一，尤其对于碳质量分数要求在0.005%以下的超低碳钢冶炼，大多使用RH精炼。RH脱碳原理为：向RH上升管内喷吹提升气体，利用气泡泵原理，将钢液沿上升管提升至真空室，真空室内钢液下降至钢包，从而形成钢液的循环流动。钢液中氧与碳在真空室内发生反应，达到脱碳目的。北京科技大学的学者在充分考虑RH平衡碳氧浓度的前提下，建立脱碳反应数学模型。以210t超低碳钢RH冶炼工艺为背景，详细给出数学模型的建立原则与过程。将模拟结果与实际测量数据进行对比发现，数学模型与实际测量数据有很好的吻合度。真空室自由液面下降管上方脱碳动力学条件最好，碳元素质量分数最先达到极小值。钢渣界面处脱碳动力学条件最差，循环一定时间后，上升管右侧钢渣界面处碳元素质量分数最高。钢液中碳元素质量分数分布存在一定的不均匀性，真空室内碳元素质量分数低于钢包碳元素质量分数。当入炉碳元素质量分数为0.023%，入炉溶解氧质量分数为0.08%，提升气体流量为120m3·h-1，浸渍管内径为650mm时，循环脱碳20min后，截面处碳元素质量分数最小值为0.0009%左右，最大值为0.0036%左右，二者相差0.00025%左右。(金也)