RH真空精炼主要具有脱碳、脱气和去除非金属夹杂物的功能，RH精炼的多功能发展是炼钢技术进步的重要研究内容。为了解决钢水深脱硫的问题，研究者在RH真空精炼基础上发展了RH喷粉脱硫的工艺。RH深脱硫过程由于真空处理和钢液在熔池的循环流动使脱硫反应具备更好的动力学和热力学条件。RH喷粉脱硫处理具有操作简单，脱硫过程容易控制，脱硫效果优越等特点，在超低硫、超低碳、超低氮高品质洁净钢的低成本、大批量生产方面得到广泛应用。为了研究RH喷粉脱硫过程中钢液中硫含量的动态变化规律，本论文基于考虑脱硫热力学和动力学因素、热平衡、质量守恒及某厂RH喷粉脱硫过程的实际生产条件，建立了RH喷粉脱硫过程的温度模型和脱硫动力学模型。根据喷吹条件的变化，建立熔池温度和钢中硫含量随时间变化的关系模型，提出优化RH喷粉脱硫的操作条件，以指导生产实践。该模型主要考察了喷粉速率、粉剂粒径直径、提升气体流量、钢液初始硫含量及钢液初始温度对脱硫过程和脱硫率及钢液温降的影响。
本研究主要内容包括：⑴粉剂颗粒的直径对脱硫过程影响显著，粉剂颗粒直径为(0.35～1) mm范围时，粉剂颗粒直径越小，脱硫率越高，其效果呈递增趋势。粉剂颗粒直径为(0.15～0.30) mm范围时，脱硫率虽有一定提高，但趋势明显变慢。由于粉剂颗粒穿透比的降低，被废气带走的粉剂颗粒相应增加，对RH废气的排放产生不利影响。粉剂颗粒直径对钢液温降的影响很小。⑵瞬时脱硫反应在总脱硫反应中起到绝对的作用，其相对贡献率稳定在98.5％以上。钢包顶渣中的初始硫含量增加，瞬时反应的贡献率略有提高。⑶钢液初始硫含量越高，脱硫过程越明显。钢液初始硫含量增加，脱硫率呈缓慢上升趋势。钢液初始硫含量对钢液温降的影响很小。⑷喷粉速度对脱硫过程影响较大，喷粉速率越大，脱硫率越高，其效果呈递减趋势。喷粉速度对钢液温降的影响较大。⑸提升气体流量越小，脱硫率越高，但是效果不显著。提升气体流量对钢液温降的影响极其微弱。⑹钢液初始温度对脱硫过程影响微弱，但钢液初始温度越高，脱硫率越高。钢液初始温度对钢液温降的影响较大。⑺控制RH喷粉脱硫过程的初始硫含量为(30～50)×10-6，钢液初始温度为1873K，提升气体流量为130Nm3/h，喷粉速率为(250～300)kg/min，粉剂颗粒的直径为(0.15～0.4)mm，喷粉脱硫处理10min，可使钢液中的硫含量降低在10×10-6以下，满足超低硫钢的冶炼要求。
- 作 者：
- 陈鹏举
- 学科专业：
- 冶金工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 武汉科技大学
- 导师姓名：
- 朱诚意
- 学位年度：
- 2017
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
