一、控制脱Si脱P过程Mn-Fe熔体氧位的反应(论文文献综述)
邓帅[1](2020)在《首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究》文中研究表明为了建立“高效率、低成本的洁净钢生产平台”,首钢京唐设计和建设了“全三脱”这一“新一代可循环钢铁制造流程”。但是,首钢京唐“全三脱”工艺流程的实际生产过程中存在很多问题,一直为钢铁冶金界所关注,并亟待解决。本文基于首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁水物质流调控现状,应用冶金流程工程学相关理论,对物质流运行的基本参数(时间、温度、物质量)进行了解析和仿真研究。在此基础上,研究了制约“三脱”比例提高的两个关键技术问题:废钢熔化以及转炉辅料成本。本文分析了“全三脱”炼钢过程物质流运行现状,研究表明,“三脱”比例、成本控制、成分控制以及时间和温度的控制,均未达到设计要求,控制水平与同类型钢厂也存在一定的差距,研究解决“全三脱”问题,应该站在整个钢铁制造流程整体优化的角度,以洁净钢生产平台全流程为着眼点,综合调控物质流的基本参数;通过对物质流运行时间进行解析得知,转炉生产率低、空炉等待时间长,脱磷炉、脱碳炉空炉等待时间平均为19.86分钟和15.91分钟,由于生产节奏慢,导致流程连续化程度不高,工序与工序间的运行,有很大一部分时间是在等待;通过对物质流运行温度进行解析得知,超低碳钢和低碳钢出钢钢水温度平均分别为1680℃和1666℃,与其他同类型钢厂相比出钢钢水温度偏高。原因就在于生产节奏慢,工序与工序之间等待时间长,导致运输过程温降大,需要更高的出钢钢水温度保证连铸中间包温度;利用Fluent软件对转炉空炉过程热状态进行模拟仿真,受空炉时间影响,转炉散热量变化范围为0.89~7.85× 107kJ;空炉时间增加30分钟,脱磷转炉、脱碳转炉散热量分别增加约2.34× 107kJ、4.13× 107kJ,在一定的冶炼周期内,脱磷转炉、脱碳转炉、常规转炉条件下的铁水温降分别增加约12.5℃、15℃、17℃,“三脱”工艺冶炼和常规冶炼对应的废钢加入量分别减少0.93%、0.75%;使用Plant Simulation软件,对物质流运行物质量建立仿真模型。结果表明,“三脱”比例从现有的33%提高到100%,流程连续化程度提高,转炉-连铸运输等待时间平均减少5-14分钟,对应出钢钢水温度可降低4.9~13.7℃。DeP-DeC的运输等待时间平均减少约10.14分钟,KR-DeP运输等待时间平均减少约11.62分钟,相当于入脱碳炉铁水升高1.93℃,入脱磷炉铁水升高2.21℃。由于流程生产节奏加快,转炉生产率从现有的50%左右提高到60%~70%,空炉时间的降低减少了散热,相当于脱磷炉铁水温度少降12.5℃,脱碳炉铁水温度少降15℃,可一进步降低生产成本;针对废钢熔化问题,对脱磷炉进行物料平衡与热平衡计算,可知废钢熔化热量不是其限制性环节,无论是铁水温度和成分来说,熔化现有比例的废钢都是足够的。废钢能否按时熔化,与废钢的熔化速率、转炉吹炼时间和废钢厚度有关;建立废钢熔化速率模型和熔化厚度模型,在京唐现有条件下,最多能熔化44mm厚度的废钢,在温度1360℃下,熔池碳含量从4.5%增加到5.0%时,废钢熔化速率增加43%到63mm,在碳含量4.5%下,熔池温度从1350℃增加到1400℃,废钢熔化速率增加60%到70mm。除此之外增加吹炼时间,能进一步增加废钢熔化厚度。但是,与常规转炉相比,脱磷转炉熔化的废钢尺寸还是有限;针对转炉辅料成本问题,利用C#编程语言开发辅料加入量计算模型界面,在现有物质流运行情况下,通过计算模型可知,辅料成本的高低与铁水硅含量、碳含量、温度有很大关系,本文给出了不同情况下的“全三脱”冶炼和常规冶炼辅料加入成本对比结果;当”三脱”比例增加到100%时,对于现有铁水条件和目标钢种条件,“全三脱”冶炼的辅料加入成本与常规冶炼相比,不仅没有增加,反倒降低了。以冶炼低碳钢种,铁水碳含量为4.1%、硅含量为0.1、温度为1330℃为例,与现有状态常规转炉相比,“全三脱”冶炼,平均吨钢辅料成本降低0.13~4.63元。
陈二保[2](2003)在《Mn-Fe-V-C系热力学性质研究》文中提出实验测定了1450℃Mn-Fe熔体和Mn-Fe-V-C系中C的溶解度。Mn-Fe熔体自纯Mn到纯Fe浓度范围,C溶解度可用下式计算:-lnXC-9.6310XC=-1.6094XMn-0.3241或-lnXC-11.4624XC=1.4914XFe-1.9335。Mn-Fe-V-C系(XV=0.0041~0.0985,XFe=0.0036~0.0872),C溶解度,lgγC和lgfC的计算式分别是-lnXC-11.4624XC=1.4914XFe-6.0124XV-1.8335,lnγC=-1.8335+11.4624XC+1.4914XFe-6.0124XV和lgfC=0.1771犤%C犦+0.0066犤%Fe犦-0.0277犤%V犦+0.0594。通过热力学推导与计算,得到如下热力学数据:(1)Fe-C系和Fe-Mn-C系,lnγ0C=-0.3241,εCC=9.6310,eCC=0.1625,εMnC=0.5491,εMnC=1.6094,eMnC=0.0063;(2)Mn-C系和Mn-Fe-C系,lnγ0C=-1.9335,εCC=11.4624,eCC=0.1771,εFeC=0.3545,εFeC=1.4914,eFeC=0.0066;(3)Mn-Fe-V-C系,εVC=-6.0124,eVC=-0.0277。
陈二保[3](2002)在《Mn-Fe熔体的脱P过程及Mn-Fe熔体氧位的研究》文中提出使用BaCO370%-MnO25%-(Fe2O3+BaF2)25%(质量分数)的熔剂对高炉Mn-Fe脱P时,最高脱P率(50%)对应的Fe2O3含量是8%;熔体中氧位和C的活度,Si的活度和Mn损的关系式分别为pO2×1012/Pa=-1.542+0.018×aC,pO2×1012/Pa=-1.284+1.366×aSi,pO2×1012/Pa=1.737+0.565×Δ犤Mn犦。使用BaCO370%-BaF210%-MnO25%-Fe2O315%熔剂对高炉Mn-Fe脱P时,最高脱P率(41%)和最高氧位(2.31×10-12Pa)对应的脱P时间为15min。脱P实验结果表明:脱P过程中Mn-Fe熔体的氧位是由熔体中Si-O反应控制的;脱P保Mn的最高氧位是1.737×10-12Pa。
陈二保,董元篪,郭上型,王海川[4](2002)在《控制脱Si脱P过程Mn-Fe熔体氧位的反应》文中进行了进一步梳理使用BaCO370%-MnO25%-(Fe2O3+BaF2)25%(质量分数)的熔剂对高炉Mn-Fe脱Si时,Mn-Fe熔体中氧位与C的活度和Mn损(Δ犤Mn犦)关系式分别是pO2×1012/Pa=35.812-0.106×aC和pO2×1012/Pa=6.238+0.679×Δ犤Mn犦。脱硅实验结果表明,脱Si过程中Mn-Fe熔体的氧位是由熔体中碳氧反应控制的;脱Si保Mn的最高氧位是6.238×10-12Pa。使用相同的熔剂对高炉Mn-Fe脱P时,Mn-Fe熔体中氧位与C的活度,Si的活度和Mn损的关系式分别为pO2×1012/Pa=-1.542+0.018×aC,pO2×1012/Pa=-1.284+1.366×aSi和pO2×1012/Pa=1.737+0.565×Δ犤Mn犦。脱P实验结果表明,脱P过程中Mn-Fe熔体的氧位是由熔体中硅氧反应控制的;脱P保Mn的最高氧位为1.737×10-12Pa。
陈二保,董元篪,郭上型[5](2001)在《Mn-Fe熔体的脱Si过程及Mn-Fe熔体氧位研究》文中进行了进一步梳理通过实验(1350℃ )测定 Mn-MnO2平衡体系 Mn液氧位,验证了 ZrO2(MgO)固体电解质定氧探头可用于测定 Mn-Fe熔体和锰液氧位.电动势-氧位换算关系式为 ln po2-31.56-(69548.8+46427.7×E)/T.使用 BaCO370%-MnO25%-(Fe2O3+BaF2)25%(质量分数)的熔剂对高炉 Mn-Fe脱 Si时,与最高脱 Si率(75%)对应的 Fe2O3含量是12%; Mn-Fe熔体中氧位和 C的活度关系式为 po2× 1012=35.812-0.106×ac; Mn-Fe熔体中氧位和 Mn损( [Mn])关系为po2×1012=6.238+0.679× [Mn].使用 BaCO360%-BaF210%-MnO215%-Fe2O315%熔剂对高炉 Mn-Fe脱Si时, 最高脱 Si率(88.9%)和最高氧位(8.31×10-12 Pa)对应的脱 Si时间为 15 min.脱 Si实验结果表明:脱 Si过程中Mn-Fe熔体的氧位是由熔体中碳氧反应控制的;脱 Si保 Mn的最高氧位是 6.238×10-12 Pa.
二、控制脱Si脱P过程Mn-Fe熔体氧位的反应(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、控制脱Si脱P过程Mn-Fe熔体氧位的反应(论文提纲范文)
(1)首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 洁净钢生产流程概述 |
2.1.1 常见的转炉炼钢流程 |
2.1.2 传统的洁净钢冶炼工艺 |
2.1.3 洁净钢冶炼新工艺 |
2.2 “全三脱”炼钢过程的发展及应用现状 |
2.2.1“全三脱”工艺及其特点 |
2.2.2 “全三脱”炼钢过程的工业应用现状 |
2.3 新一代大型钢厂动态精准设计和集成理论 |
2.3.1 新一代大型钢厂特征 |
2.3.2 钢铁制造流程的解析与集成 |
2.3.3 “全三脱”炼钢过程与洁净钢生产平台 |
2.4 炼钢成本控制方面的研究现状 |
2.4.1 炼钢成本控制方面计算机模型的研究 |
2.4.2 转炉炼钢成本控制模型涉及的算法及计算机理论 |
2.5 转炉废钢熔化研究现状 |
2.5.1 理论研究 |
2.5.2 实验研究 |
2.5.3 数值模拟研究 |
2.5.4 工业实验研究 |
2.6 选题背景和研究内容 |
2.6.1 选题背景 |
2.6.2 研究技术路线和内容 |
3 首钢京唐“全三脱”炼钢过程物质流运行概况 |
3.1 工艺流程及设备概况 |
3.2 “全三脱”工艺流程的应用情况 |
3.2.1 “三脱”比例 |
3.2.2 成本控制 |
3.2.3 成分控制 |
3.2.4 时间节奏控制 |
3.2.5 温度控制 |
3.3 物质流运行现状初步分析 |
3.4 小结 |
4 物质流运行时间和温度解析研究 |
4.1 钢铁制造流程中的基本参数 |
4.2 主体工序 |
4.2.1 时间解析 |
4.2.2 温度解析 |
4.3 物质流运行甘特图分析 |
4.4 空炉时间对转炉热量和铁水温降的影响规律研究 |
4.4.1 建立传热模型 |
4.4.2 计算方法及模型验证 |
4.4.3 计算结果与分析 |
4.5 工序与工序间物质流运行 |
4.5.1 时间解析 |
4.5.2 温度解析 |
4.6 小结 |
5 物质流运行集成与优化仿真研究 |
5.1 动态精准设计和集成理论 |
5.2 设计生产能力与实际产量 |
5.3 仿真模型的建立 |
5.3.1 Plant Simulation仿真软件及仿真语言简介 |
5.3.2 问题描述 |
5.3.3 仿真模型构建 |
5.3.4 参数设置 |
5.4 模型的运行与验证 |
5.4.1 模型的研究对象和运行结果 |
5.4.2 模型验证 |
5.5 不同比例“三脱”对物质流运行的影响 |
5.5.1 单体工序 |
5.5.2 工序与工序间 |
5.5.3 流程重构 |
5.5.4 炼钢-连铸全流程 |
5.6 小结 |
6 “全三脱”工艺条件下转炉废钢熔化影响规律研究 |
6.1 废钢熔化现状 |
6.2 废钢熔化与热量 |
6.2.1 脱磷炉物料平衡计算 |
6.2.2 脱磷炉热平衡计算 |
6.2.3 废钢比与转炉热量 |
6.3 脱磷转炉废钢熔化模型研究 |
6.3.1 脱磷转炉废钢熔化的特点 |
6.3.2 脱磷转炉废钢熔化数学模型建立 |
6.3.3 模型计算与验证 |
6.3.4 脱磷转炉废钢熔化模型的应用与结果分析 |
6.4 废钢熔化分析 |
6.5 小结 |
7 “全三脱”工艺条件下转炉冶炼辅料加入成本影响规律研究 |
7.1 转炉生产工艺现状 |
7.1.1 入炉铁水 |
7.1.2 终点控制 |
7.1.3 辅料加入 |
7.2 模型构建的理论基础 |
7.2.1 渣量计算模型 |
7.2.2 白云石加入量计算模型 |
7.2.3 铁矿石及加热剂加入量计算模型 |
7.2.4 石灰加入量计算模型 |
7.2.5 辅料成本计算模型 |
7.3 转炉冶炼成本控制模型及框架 |
7.3.1 模型界面 |
7.3.2 模型参数设置 |
7.3.3 模型计算结果 |
7.4 模型计算结果分析 |
7.5 小结 |
8 首钢京唐“全三脱”炼钢过程物质流运行评价及优化对策探究 |
8.1 “全三脱”炼钢过程物质流运行评价 |
8.2 物质流运行优化对策探究 |
9 结论和展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
10 附录 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
四、控制脱Si脱P过程Mn-Fe熔体氧位的反应(论文参考文献)
- [1]首钢京唐“全三脱”炼钢过程铁素物质流调控的应用基础研究[D]. 邓帅. 北京科技大学, 2020(06)
- [2]Mn-Fe-V-C系热力学性质研究[J]. 陈二保. 安徽工业大学学报(自然科学版), 2003(03)
- [3]Mn-Fe熔体的脱P过程及Mn-Fe熔体氧位的研究[J]. 陈二保. 安徽工业大学学报, 2002(02)
- [4]控制脱Si脱P过程Mn-Fe熔体氧位的反应[J]. 陈二保,董元篪,郭上型,王海川. 安徽工业大学学报, 2002(01)
- [5]Mn-Fe熔体的脱Si过程及Mn-Fe熔体氧位研究[J]. 陈二保,董元篪,郭上型. 金属学报, 2001(04)