1、PDF外文：http:/ 3770 字 物理和数学建模氩氧脱碳不锈钢精炼工艺 魏季和 摘要 简要回顾现有的文献并研究的物理和数学模型不锈钢氩氧脱碳过程 。 作者和他的研究小组总结有了最新的进展，应用水中建模去调查液体流动和在 18 吨位容器内混合特性 ， 与气体回流运喷射的腐蚀效果和耐火内层耐久性一样并与充分的旋转类似，旋转和非旋转气流喷射穿过二个环形通风口分配主管和螺旋管类型。在实验中比例模型与原型几何比例为 1： 3.受气体流速影响，作为实际应用二个通风口角度和其它因素与螺旋风口应相适用 ， 并进行检查。最近的研究已 经清楚并成功地揭示液体的
2、流动在浴室中的掺混特性和通气喷射回流现象的全 部特性，而且提供了更好的理解的精炼过程。除此之外 ,不锈钢精炼过程进行了一个新的数学模型，提出并改进了模式的质量和整个系统的热平衡率计算方法。另外影响的操作因素包括增加矿渣材料、废料和合金剂等。非等温条件的变化 ； 大量的金属渣在精炼条件下 ， 考虑其它因素 ， 处理和分析奥氏体不锈钢制造模型 (包括超低碳钢 )所获得的试验 32 数据加热获得生产 304 级 18 吨氩氧脱碳钢铁容器。浴室容器合成物变化和 . 应用这个模型可以精确地预测在精炼处理时的温度 。 这个模型 能提供一些有用的信息并为优化不锈钢精炼的实践过程进行实时在线的控制
3、过程提供可靠的依据。 关键 词 : 不锈钢的氩氧脱碳步骤 ： 液态流动和混合 。 回流现象 ， 非旋转和旋转气体喷射，脱碳，水中建模，数学建模。 l pu p p 1 d 一 .序论 与其他的不锈钢精炼过程比较，这个氩氧脱碳过程中有很明显的提高 .从第一次氩氧脱碳容器建成并在 1968 年投入使用以来，这项炼钢技术被广泛应用并发展迅速，它遍及全世界 .并带来了生产不锈钢和其它高铬合金的主要方法 ,同时这种方法几乎可以用来制造所有类型的钢 。 目前超过世界 75%的的不锈钢产量是用这个生产过程。 在精炼过程中 ,几个环形管式通风口通常
4、用来进行水平鼓风和注射。在浴室中非常猛烈的运动的液体能促进和加强传热 。 有利于加速反应 、 提高浴室同种组成和温度。另一方面 ,作为水下气体注射技术一种重要的应用，氩氧脱碳过程的重要缺点是耐火内层的短暂使用寿命 ， 其明显特征是非均匀磨损和侵蚀 。 它与在鼓风条件下液体在浴室中运动模式密切相关 。 气体喷射回流重现所有水下气体通风冶金过程，这是指在一种重要的因素情况下进行调查 ,取得一个清晰的认识 ,液体流动现象和混合特性与在氩氧脱碳作用时回流运动一样 ,改进建立 数学模型的过程，并优化安装设计鼓风技术和计算机实时在线控制过程。 二 .氩氧脱碳物理模拟过程 在氩氧脱碳
5、过程中 ， 在浴室中从侧墙靠近底部容器水平通入气体 ， 通过一些鼓风 口 （ 6 ） ， 在气液二个阶段转换外液体运动方式是气体驱动 ， 在气液二个阶段转换外的液体运动预期将会依据雷诺数强制搅动气流为特点 。 浮力 ， 惯性力和重力将主要控制气体边侧气流量 。 因此 ， 修改劳德数频率也可以为系统选择一个决定性的无穷小值： Fr pg plpa 2 ug gd 2 g g pgd ug 代表气体的速度单位是 ms ， pl和 pg 分别是气体和液体的密度单位是 kgcm3。 g 是重力加速度单位是 ms1。 d 为系统特征尺寸单
6、位是 m.保持液体原型与模型的运动学上运动相似性，因此 ,他们的修改佛劳德数需要保持相等。 除了维持他们的几何相似性以外，把 d 带入风口直径中关系式： Fr'mFr' p0p 1 2p 1 1 2d 2 QmQp pg0 lm lp m p m p 3 1 m 3 Qm单位是 Nm h 风口处气体的密度。 ， p0代表消耗气体的密度单位是 kgNm ， p代表 显然，为了一个初始给定的模型系统，在出风口处的气体模型密度 pgm 参数 18 吨容器 模型（ 1： 3）
7、 主鼓风口 备用鼓风口 主鼓风口 备用鼓风口 1 2 气吹率 QNm1h1 500*2 100*2 7.91*2 11.32*2 3.625*2 和容器的密度 pp，它们是 2 个主要的参数。在封口处它们是有密切相关的气流数据。 气体使用的主要通风口和备用通风口分别是 ： 混合 O2和 N2（ 4： 1） ， 最初提炼 N2 的阶段：混合 O2；验收条件在第二次 (中 )精炼阶段气体 (3:2)，并且模型和原型的几何相似比为 1： 3（ 包括主管类型通风口 ） 。 与建模的各种气体和空气用于精炼，在应用的通风口中加热气流的条件下进行计算初始和中期通风阶段。这与 Qm 的价值有关，计算结果表明在二个不同的通风阶段差别不太大。中 期通风阶段的有关参数计算结果用表 1 表示出来： 表 1 中期通风阶段有关参数计算结果 m 1.4392+ g l
