一、日本用RH装置大量生产超低碳钢的技术（论文文献综述）
代卫星[1]（2021）在《单嘴精炼炉冶炼不锈钢冶金机理及工艺》文中指出不锈钢冶炼新技术的开发一直是不锈钢冶金工作者关注的研究课题。单嘴精炼炉,简称“单嘴炉”,是我国原创的一种钢液真空炉外精炼装置,长期的工业性批量试验已经证明了该炉型在电工钢、轴承钢等品种冶炼方面具有精炼效率高、生产成本低及设备简单等技术优势。将单嘴炉技术优势应用于不锈钢的冶炼是一种全新的研究探索。开展这方面的研究对我国不锈钢冶炼新技术的开发具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以单嘴精炼炉冶炼不锈钢为研究背景,围绕冶炼过程的关键冶金机理及工艺开展深入研究。通过物理和数值模拟明确了气泡长距离上浮的演变行为,解析了单嘴炉内部全钢液区域的流场结构;提出了炉型结构的最优化控制原则;证实了浸渍管偏移和双透气砖搅拌能有效提高浸渍管外围钢液的流动性,提出了偏心距和双透气砖布置的最佳控制方法。建立了真空室“钢-渣”冷态模拟装置,阐明了顶渣的流动特征及循环机理,并进一步结合25吨工业单嘴炉进行了流场和炉型设计,完成了冶炼304不锈钢的工业性试验及冶炼效果评估。建立了单嘴炉冶炼不锈钢的工艺数学模型,提出了不锈钢冶炼工艺的控制关键点。主要研究结果如下:（1）钢包底部吹入的气体气泡在钢液中长距离上浮过程中会不断的长大,进入真空室后发生了加速膨胀,气泡溢出真空液面时的直径达到初始直径的12.5倍,上浮速度也相应增加至初始速度的3.5倍,有效地扩大了真空室内的气液表面活性区;长距离气泡搅拌作用下,全钢液区域的流场由8个特征区域组成,通过流场解析确认了钢包底部钢液的流动主要靠下降流冲击驱动,而浸渍管外围钢液的流动则依靠上升流的外溢流股驱动。（2）炉型参数（浸渍管内径、吹气位置及插入深度）变化会改变单嘴炉环流效率和浸渍管内外钢液的流动均匀性;以保障环流量和提高流动均匀性为钢液流场的优化目标,提出了 3个炉型参数的最优化控制方法,在25～130吨容量范围内,总结得出了炉型参数无量纲值的最佳控制范围:内径（D1/D0）为0.41～0.48,吹气位置（r/R）为0.5,插入深度（h/H）为0.135～0.17。（3）相比传统中心对称位置,将单嘴炉浸渍管正偏后可达到提高外围钢液流动强度、缩短熔池混匀时间的有益效果,并得出了浸渍管无量纲偏心距（△E/D1）的最佳控制范围0.2～0.3;在偏心单嘴炉中采用双透气砖吹氩搅拌,可大幅提高外围钢液的流动强度,相比单透气砖搅拌,浸渍管外围钢液的平均流速提高了 40%,浸渍管内外钢液的流速差百分比由54%缩小至10%以内;将双透气砖夹角控制到180°、吹氩比控制到1/7～1/5范围,可实现最佳的搅拌效果。（4）真空室“渣钢”水模型实验研究表明:真空室强烈的气泡活性区可将顶渣层撕碎成大量细小的渣滴,并将其卷入到钢液中,有效增加了钢渣接触面积;在循环钢液的作用下,大部分渣滴可在钢包与浸渍管之间循环流动,与钢液形成了长时间的浸润接触;钢渣之间这种“大面积+长时间”的流动接触特性提升了钢渣之间的反应效率。（5）以实际25吨钢包为背景对工业单嘴炉的关键结构参数进行了设计,并开展了冶炼不锈钢的工业性试验。18炉304不锈钢冶炼结果表明:依据模型设计完成的25吨偏心单嘴炉在冶炼中体现出良好的应用效果,最低可将钢中碳含量脱至110ppm,还原期Cr的平均收得率为97%;破空前后钢液成分波动幅度小,主要元素的含量波动均小于5%,冶炼过程没有出现钢包渣结壳和真空喷溅现象。（6）基于建立的单嘴炉冶炼不锈钢工艺数学模型,可对冶炼过程中的钢液成分和温度进行预测计算。模型研究表明:吹氧期钢液内部脱碳速率最大,平均可达到113.5ppm/min,占总速率50%以上;VCD阶段初期真空液面的表面脱碳速率占比达到70%,而后期钢液的脱碳主要依靠还原氧化铬;采用“动态真空+动态供氧”的吹氧工艺能有效提高钢液脱碳速率并减少贵金属Cr的烧损。
王皓[2]（2021）在《基于白云鄂博矿原料条件开发稀土型IF钢关键技术研究》文中指出利用白云鄂博矿原料条件生产的高磷铁水开发高洁净度要求的超低碳IF钢产品具有较高的技术难度。通过开展冶炼工序温度协调控制研究,以提高钢液洁净度,并充分发挥稀土在钢中的特殊作用,开展了稀土在IF钢中应用研究,为降低超深冲IF冷轧板夹杂类缺陷和提升带钢深冲性能、耐腐蚀性能提供理论和实践指导。针对IF钢冶炼工艺全工序分析、各类夹杂物全流程演变与分布特点以及冷轧板表面缺陷对应性研究等数据的系统调研与评估,得出因铁水P含量高导致转炉出钢温度偏低且波动较大,造成RH精炼吹氧加铝处理炉次及精炼铝耗的增加,从而产生了大量脱氧产物。同时,对统计数据分析得出,钢水的T.O越高对应带钢表面夹杂缺陷概率越高。通过开展IF钢冶炼各工序温度协调控制研究,优化了全流程温度控制,提高了整体热量利用效率,建立了RH过程温度控制预测模型,降低了 RH吹氧量及铝耗,满足了开发高品质IF钢洁净度控制要求。探索在钢中加入不同含量稀土 Ce进行实验室真空精炼及轧制试验,以及批量工业试验研究结果得出,钢中稀土含量为20×10-6～60×10-6wt%范围时,稀土在钢中反应后生成稀土氧硫化物夹杂,稀土对钢中夹杂物起到了明显的变质及改善作用,同时稀土在钢中起到细化晶粒的效果。进一步研究得出为提高稀土的收得率,应采用Ce含量在10%～30%的Ce-Fe合金,并且在稀土合金加入前将渣中T.Fe含量尽可能控制在较低水平,并严格做好连铸过程保护浇铸。利用稀土 Ce与钢中活度氧和硫结合的吉布斯自由能远低于Al和O结合的热力学特性,通过加磷强化IF钢中加入稀土 Ce的研究,发现了稀土汽车板铸轧全流程稀土对钢中Al2O3、MnS变质及演变影响规律,钢中大尺寸的Al2O3、MnS夹杂物转变为CeAlO3、Ce2O3、Ce2O2S等稀土化合物,铸轧全过程钢中夹杂物尺寸明显降低,同时阻碍了 MnS在凝固过程中的析出,夹杂物形貌由链状、长条状转化为球状并弥散分布,提升了产品的表面质量并减少了产品冲压开裂的概率。阐明了高熔点稀土化合物在凝固过程中提高形核率的机理。利用稀土在轧制变形过程中在晶界偏聚阻碍晶粒长大的作用,达到组织细化的效果,稀土的加入使连退产品的晶粒度评级提高1.5个等级。揭示了稀土抑制P元素在晶界的偏聚及Fe（Nb+Ti）P相的析出的原理,有效增加P元素在钢中的固溶量,提高了高强IF钢中P元素的固溶强化效果,同时得到较大比例的{111}有利织构,从而有利于提高汽车板成形性能指标r90值。开展对加磷强化IF冷轧板采用干湿交替试验开展增重及腐蚀深度研究结果得出,钢中加入稀土 Ce钢中S结合可明显降低铸坯各位置MnS夹杂的尺寸及数量,减少了基体上的腐蚀活性点,从而大大降低了夹杂物诱发基体腐蚀的概率,同时稀土可以使钢中的夹杂物分布均匀,有效降低了阳极面积,进而降低了腐蚀反应速率。
张宇星[3]（2020）在《单嘴精炼炉水模型中示踪剂传输过程的数值模拟》文中进行了进一步梳理改善真空精炼装置中的混匀条件对提高钢液的纯净度和脱气有重要作用。过去学者用水模型研究各种因素对混匀时间的影响时,他们却忽视了加进去的示踪剂对流场分布产生的影响。为此,本课题基于工业生产时的130吨单嘴精炼炉（SSRF）的原型,采用STAR-CCM+软件对以1:5的几何比例创建的数值模型中的流场分布、示踪剂的传输过程和混匀现象做了深入的研究。用数值模拟方法（欧拉-欧拉方法）研究了被动标量、KCl溶液示踪剂和纯水示踪剂（与水模型中液相同属性）在水模型中的传输过程,分析示踪剂的密度和加入量对流场的影响。研究结果概括如下:（1）示踪剂在单嘴精炼炉水模型中的传输过程包括一个主循环流和两个侧循环流。主循环流即加入真空室的示踪剂沿着浸渍管向下流向钢包底部后沿着气柱流回到真空室。两个侧循环流即在吹气孔所在的对称面两侧,在偏心侧浸渍管和钢包的间隙区域分别沿着钢包液面的顺时针和逆时针方向（俯视图）流动到另一侧壁面和浸渍管的间隙区域,再流到钢包底部。（2）相比纯水示踪剂,150 m L KCl示踪剂从真空室向钢包底部、从钢包底部向偏心侧壁面传输过程较快。然而对于20和150 m L KCl示踪剂,当示踪剂入口位于真空室顶部偏心侧位置时,150 m L KCl示踪剂从真空室向钢包底部及偏心侧壁面传输过程较快;当示踪剂入口位于真空室顶部远离偏心侧位置时,20和150 m L KCl示踪剂传输至钢包底部偏心侧的时间基本相同。由于在钢包偏心侧底部存在死区,从钢包偏心侧底部向上传输以及后续混匀过程,示踪剂间的差异不大。（3）对比在真空室顶部左侧和右侧加入示踪剂的方案:前者在真空室顶部加入点附近质量分数较为集中,流到钢包底部后向四周均匀扩散。在钢包底部偏心侧壁面处,后者示踪剂的浓度较高,受死区的影响更大,其对应的浓度-时间曲线的峰值更高。左侧加入方案的示踪剂到达钢包顶部的时间早于右侧加入的情况,且其质量分数主要集中在钢包顶部远离偏心侧壁面处,之后示踪剂直接向下传输至钢包底部远离偏心侧,此处的示踪剂浓度-时间曲线的增加速率较快。
邓帅[4]（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。
郭建龙[5]（2019）在《基于碳、氧、温度协调控制的超低碳钢RH关键技术研究》文中研究表明随着汽车工业的发展,我国已经成为世界第一汽车生产国和消费国,超低碳IF钢作为深冲用钢,是汽车复杂冲压件的主要材料,不仅要求较高的洁净度,还要保证钢中较低的碳含量。生产过程中工艺控制、流程匹配对IF钢产品质量有很大的影响,而生产过程中,碳、氧、温度的协调控制是高质量超低碳钢生产的关键。本文针对超低碳IF钢生产工艺,结合某钢厂超低碳IF钢生产实际,对不同生产条件展开研究,阐述了IF钢工艺控制中几个关键问题:RH快速脱碳工艺技术、低碳高氧条件下碳粉预脱氧工艺控制、高碳低氧条件下二次动态顶渣改质工艺控制、低温进站条件下化学升温工艺控制及超低碳IF钢合理的温度控制模式等,为高品质超低碳钢生产提供依据。在低碳高氧条件下,为了合理控制脱碳反应结束活度氧及夹杂物,提出了碳粉预脱氧工艺,预脱氧工艺主要产物为CO和CO2,在真空条件下反应生成的气体会在真空室中排出,从而降低钢液氧浓度,做到无污染脱氧。通过现场试验确定真空过程中碳粉合理的加入条件;分析了碳粉预脱氧过程中碳、氧反应行为,并在此基础上建立了RH碳氧反应模型,试验结果表明预脱氧工艺能显着降低脱碳终点活度氧、铝耗及铸坯全氧。为了充分利用顶渣氧,提出了二次动态顶渣改质工艺,通过热力学计算、实验室试验及现场试验分析二次动态顶渣改质工艺和常规工艺对夹杂物控制、脱碳反应效果的影响,确定了二次动态改质工艺操作要点,分析了不同顶渣氧化性对脱碳反应过程碳、氧反应行为的影响,研究顶渣FeO在脱碳反应过程中作用机理,建立了脱碳终点活度氧预测模型。在碳、氧、温度协调控制的基础上,系统研究超低碳钢化学升温过程控制,确定合适的铝氧升温及洁净度控制工艺,对脱碳反应过程温度影响因素进行分析,在此基础上建立超低碳钢温度预测模型,为合理的温度控制提供依据。
朱万军[6]（2016）在《超低碳洁净钢关键冶炼技术研究》文中提出为满足市场对超低碳钢性能的要求,解决实际生产中超低碳、高洁净度、夹杂物以及钢水连浇性控制等方面的难点,本论文以超低碳洁净钢为对象,采用冷态模拟实验、工业试验和现代理化检验等综合手段,对生产流程中转炉复合吹炼、RH真空精炼、Ca处理和CSP钢水连浇性等关键共性技术进行了较为系统深入的研究。其主要研究结果如下:（1）研究建立了吹炼前期碳-磷选择性氧化的转变温度、钢中磷含量随碳含量减少的基本关系;通过前期抑制碳氧化优先脱磷及排渣,后期采用少量熔剂控制,生产出了[P]含量≤0.01wt%的优质钢,为普通转炉采用非三脱铁水生产低磷钢提供了一种解决方案。通过改善冶炼终点熔池过氧化,推导建立了一种支配转炉熔池氧化度的吹炼特征参数,该参数考虑了顶底供气强度、钢中碳含量、熔池CO分压和炉龄的综合影响,可以调整氧在渣-钢之间的分配。通过对改进顶枪喷头与底吹元件的改进,以及供氧工艺和底吹流量的优化,供氧时间缩短约1.5min,转炉停吹时钢水的[O]、[P]、[S]含量显着降低。（2）通过水模和工业试验,对150 t RH系统钢水的混合、环流及脱碳反应特性进行了研究,包括:用Si-Mn合金首次替代Cu测定新RH装置钢水混匀时间,建立了钢水混匀时间与单位搅拌功率的关系方程以及循环流量与混匀时间的关系方程。考虑熔体搅拌功率和混匀时间的作用,建立了循环流量修正方程,与其它方程相比,新方程可以考虑处理容量、插入管插入深度、真空室钢水高度等操作因素的综合影响。基于钢水环流和扩散传质的共同作用和脱碳反应实际停滞浓度、建立了一种真空脱碳反应速率模型,计算值与测定值相吻合。改进试验研究结果表明,前期优化供氧、快速减压,分段控制提升气体流量、增加后期反应界面积、降低脱碳停滞浓度能明显促进脱碳,使生产中超低碳钢[C]含量稳定小于15×10-6。（3）通过工业试验考察了吹氧脱碳、铝升温、提升气体流量及造渣对钢水清洁度的影响。基于钢水环流、扩散和氧化渣的影响,建立了一种描述脱氧后钢水T.O量随时间变化的脱氧速率模型,计算值与测定值吻合。结合150 t RH建立了精炼过程钢中T.O量预测模型,研究应用结果表明,当钢包渣（TFe+MnO）量≤5wt%,脱氧后真空纯脱气10-12min,并添加CaO-Al2O3-Al或CaO-CaF2熔剂改质条件下,批量处理后钢水T.O≤10×10-6。（4）基于钙处理工艺,建立了超低碳高铝专用钢[Ca]、[Al]、[S]、[O]成分之间的热力学平衡关系,并通过试验数据对相关热力学模型进行了验证。通过采用“RH精炼-加铝对渣改质+钙处理”方案,解决了薄板坯连铸超低碳硅钢的连浇性差的问题,首次使CSP产线超低碳钢水连浇炉数突破到10炉以上。研究发现,超低碳专用钢钙处理过程夹杂物的变性存在以下机理:钙处理前,钢中夹杂物主要为低Ca含量的钙镁铝或钙硅铝复合氧化物。钙处理后,钢中钙对夹杂物变性占主导,转变为高Ca浓度的CaO-SiO2-Al2O3复合氧化物;随后钙对夹杂物变形逐步达到稳态:外层CaO与内层Al2O3或MgO-Al2O3、Al2O3-SiO2均匀化后,复合夹杂物中CaO含量也有所降低。
王坤[7]（2017）在《方坯超低碳钢生产关键技术研究》文中指出方坯超低碳钢多用于通讯和电子信息行业,其制造的终端产品主要为铜包钢丝、镀锌钢丝、各类线缆及各种电子元器件的引芯等。相对于板坯超低碳钢而言,方坯超低碳钢的生产难度大,尤其小方坯生产难度更大。因此,从生产工艺路线设计和各工序关键控制技术方面进行研究意义十分重大。本文主要通过以下几个方面研究了方坯超低碳钢生产中的关键控制技术。转炉终点进行钢包顶渣改质处理,降低钢包顶渣的氧势。采用在转炉出钢后加入高铝缓释脱氧剂,在降低进入钢包内的转炉渣氧化性的同时,将钢包渣成分调整为还原性强,对夹杂物有吸附作用,并且流动性良好的熔融状态的钢包顶渣。RH精炼对钢液氧活度进行窄范围控制,保证方坯连铸的可浇性。优化中间包结构设计,重点解决方坯超低碳钢开浇及连铸浇注过程冻流问题。设计8种中间包结构方案,进行数值模拟计算,对比分析各种方案的流场分布、各流的响应时间及平均停留时间等参数,筛选出最佳的中间包结构方案,实施现场改造,效果显着。应用有限元软件Procast建立模型,进行方坯超低碳钢凝固温度场和凝固组织的模拟计算,建立连铸拉速、比水量等工艺参数优化匹配关系,同时确定矫直点的温度是否在钢的第三脆性区外,以避免铸坯在矫直时,内弧侧因受拉伸应力作用产生横裂纹。通过对方坯超低碳钢铸坏凝固组织的模拟计算分析,确定了最佳二冷配水制度,铸坯质量控制水平显着提高。对方坯超低碳钢进行热模拟基础实验研究,获得其连续组织转变动力学曲线。分析不同冷速条件下,超低碳钢的组织形态和物相组成,为轧制工艺制度的建立确定理论基础。研究超低碳钢热轧盘条轧制过程三次渗碳体的析出规律,确定三次渗碳体析出热力学和动力学条件,结合其在超低碳钢热轧盘条拉拔深加工过程的影响作用,深入分析超低碳钢热轧盘条拉拔断丝机理,形成三次渗碳体工艺控制技术。超低钢钢热轧盘条拉拔断丝率达到1%以下,同圈性能差控制在10MPa以内。
戴立军[8]（2015）在《单管RH脱碳过程的数学物理模拟》文中研究表明单管RH真空脱碳过程是一个涉及多相流、元素传质和一系列化学反应的复杂精炼过程。在实际的生产过程中,为了实现缩短脱碳处理时间,降低脱碳终点的碳浓度,减少转炉脱碳压力,需要对各个可能影响到单管RH脱碳效率的生产工艺进行深入研究。本文将采用基于欧拉-欧拉双流体模型的数值模拟和基于冶金反应动力学原理的物理模拟两种方法研究单管RH精炼过程中提升气量、顶枪枪位、真空度、顶吹气量以及初始碳浓度等工艺因素对单管RH脱碳效率的影响,同时与传统双管RH的脱碳过程进行对比,找出两者在脱碳过程中的差异,为实际生产提供有效依据。本论文主要研究内容及结论如下:（1）在稳态流场计算的基础上,对单管RH进行非稳态的脱碳数值计算。单管RH脱碳效率随着提升气量的增大而增大,但在提升气量增大到1200NL/min后保持不变;随着真空度的提高,单管RH脱碳曲线斜率逐渐增大,提高真空度对脱碳作用效果十分明显;单管RH初始碳浓度设置在500ppm时,脱碳效果仍然良好,相比传统双管RH的400ppm的最大初始浓度,单管RH极大地减少了转炉的出钢压力。在相同的工艺参数条件下,单管RH脱碳效率比传统双管RH高27%。（2）利用NaOH-C02反应体系与实际真空溶氧及脱碳过程的反应体系的相似性,通过建立与原模型相似比为1:5的水模型来模拟实际精炼过程中单管RH真空溶氧及脱碳过程。水模型实验研究结果表明:单管RH溶氧和脱碳速率随着提升气量和顶吹气量增大呈现出先增大后保持不变的趋势,随着顶枪枪位、真空度先增大后减小,存在一个最佳枪位和真空度值;在容量传质系数比较方面,单管RH比传统双管侧吹大35%;单管RH中双喷嘴要比单喷嘴大6%,传统双管RH中侧底复吹要比侧吹好9%。
李怡宏[9]（2015）在《RH快速脱碳技术及环流反应器内流体行为研究》文中提出近年来我国的汽车行业发展迅速,现已成为世界第一大生产和消费国,但在PM2.5的效应下,环境保护成为21世纪最重要的方向。因此,急需开发生产节能环保汽车板的新技术。RH是生产高质量低碳纯净汽车板的核心设备,但目前国内基础理论研究水平与引进技术水平不均衡。亟需从化学反应器的角度,透彻解析大型RH气升式环流反应器内的流体行为及流动过程中气液两相流流型的转变与影响机制,进而控制脱碳与脱气反应进程,为半黑箱操作的RH精炼技术提供定量指标和参考依据,对钢铁工业的节能降耗意义重大。本文以国内某钢厂300t RH及其生产工艺为原型,通过采用实验室水模拟研究流动行为、CO2-NaOH溶液模拟研究脱碳过程和高速摄像机研究两相流流体行为,并采用理论研究与工业试验相结合的方式对以下四个方面的内容进行了详细研究：RH反应器内流体行为及评价指标研究；RH真空室液面高度及气液两相流行为研究；气泡行为和上升管气液两相流研究；脱碳反应机制及快速脱碳技术研究。对RH反应器内流体行为及评价指标的研究结果表明：RH内钢液流动行为的主要影响因素为真空室液面高度和气泡行为。钢包内流体混匀程度随真空室液面高度的增大而减小。当真空室液面随时间增加至一定高度后,循环流量和混匀时间已经不能全面反映RH脱碳过程,需增加真空室内钢液停留时间来反映RH脱碳全过程的变化。RH真空室液面高度及气液两相流行为模拟研究结果表明：对300t大型RH而言,当真空室液面高度为300-480mm时,真空室内气液两相流处于过渡流型,流体在真空室内的停留时间达到最大值,喷溅较少,且脱碳反应区域发生在整个真空室内。分析认为实际RH生产过程中,最有利于RH快速脱碳的真空室钢液状态为：随着脱碳时间的增加钢液由沸腾流动形态快速转变为过渡流动形态,且钢液在到达极限真空前尽量处于过渡流动形态,并将真空室最大液面高度控制在过渡流动形态与波动流动形态的临界点附近。通过对气泡行为和上升管气液两相流流体行为进行试验研究可得：在300tRH的实际生产过程中,当吹入气体量小于100m3.h-1时,气体采用集中入射方式可提高上升管内平均含气率,气泡停留时间大于5.0s；当吹气量大于100m3.h-1且小于260m3.h-1时,气体采用集中均匀方式优于其它入射方式,且气泡停留时间大于CO气泡形核并长大的理论所需时间,含气率接近饱和值。分析认为利于加快流体传质速率和反应速率的条件为：表观气速在7.50×10"2-1.20×10-1m.s-1之间,真空室液面高度为240-360mm。脱碳反应机制研究结果表明：当300t RH浸渍管长度为1.65m,浸入深度为0.45m时,脱碳前2min,氩气泡提供的界面是主要脱碳场所,喷溅液滴也为碳氧反应提供了反应场所；脱碳2-8mmin时,碳氧反应及CO气泡是快速脱碳的关键；脱碳8min后,碳氧反应主要发生在真空室表面。分析认为脱碳前6min,真空室压力为脱碳速率的主要影响因素；6min后主要影响因素逐渐转变为反应深度,8mmin之后反应深度和气量共同影响了RH结束碳含量。通过实验室试验研究、工业试验研究和理论分析研究相结合可获得适用于某厂300t大型RH设备的快速脱碳技术,并在现场取得较好的应用效果：气体采用均匀入射方式,脱碳开始后的前3min最大气量不能超过160m3.h-1,并控制前4min内吹入的气体总量在10m3以内；在脱碳开始后6min内应尽量不实施加废钢或合金等操作,真空室内压力必须在8.5min内到达极限深真空,真空室液面高度应较快达到300-360mm,最大液面高度不超过480mm,表观气速控制在7.50×10-2-1.20×10-1m.s-1范围内。
贺庆[10]（2015）在《RH真空反应动力学基础研究及工艺优化》文中进行了进一步梳理RH是重要的炉外精炼方法,在生产洁净钢特别是超低碳深冲钢方面发挥重要作用。本文结合现场RH生产工艺实际测定了RH真空脱碳反应速度和碳氧平衡的水平,在此基础上进行一系列研究工作。主要是通过对RH真空室和浸渍管进行设备改进来增大钢液反应层的循环流量和脱碳反应界面,最终形成一套实用、优化、高效的RH精炼设备,从而大幅度提高RH精炼工艺水平和生产效率。本文研究工作首先通过现场工业试验展开,然后配合水模拟、数值模拟、模型计算及热力学计算等科学方法对改变浸渍管形状、加大真空室内径及真空室加堰等设备改进方式进行了试验研究和探讨,最终提出RH脱碳工艺参数的优化措施,并依此设计一套新的RH设备优化方案。本文研究成果对工厂具有借鉴意义,为下一步投入应用打好坚实基础。主要研究成果如下：（1）RH碳氧反应动力学现场试验研究通过工业试验对RH生产超低碳钢（[C]<0.002%）过程工艺参数进行跟踪分析,对表观脱碳速率常数Kc进行测定和评价,分别对抽真空、强制吹氧、自然脱碳和界面脱碳阶段工艺进行分析讨论。为稳定生产碳含量小于0.002%的超低碳钢并合理控制氧含量,优化后的RH工艺参数为：处理前预抽真空压力54Kpa、钢水碳0.05～0.06%、降低钢水a0在0.03～0.04%、提高抽气速度,控制碳氧反应层厚度为200～400mm：控制吹氧前碳氧含量比2～2.5,吹氧起始真空度稳定在12～15KPa,供氧强度≥0.2Nm3/（t.min）；提高吹氧终点[C]在0.015～0.02%,吹氧后碳氧含量比0.6～0.75；自然脱碳阶段脱碳时间大于15分钟,吹氩强度达到0.015 Nm3/ （t.min）;界面反应阶段要增加反应界面或提高反应层内流量。讨论得出为高效生产超低碳洁净钢,进一步开发新工艺的途径是通过提高循环流量、体积传质系数和表面反应层流量对RH设备进行优化,使碳氧反应趋近气相反应平衡。（2）提高RH循环流量的试验研究● 椭圆管RH和圆管RH的循环流量随着提升气量增大而增大,但椭圆管RH循环流量大于圆管RH,且优势随着提升气量增大而增大。按单位截面积供气强度比较,强度为6.5Nm3/（m2.min）时椭圆管循环流量比圆管增大50%。模拟计算得出,椭圆管面积增大70%,饱和循环流量增大68%。● 研究提出提升气量、浸渍管截面与循环流量的关系：当提升气量小于临界气量时循环流量仅随提升气量增加而增大,管截面的变化影响不大；当气量在临界气量与饱和气量之间时,增大浸渍管截面和气量均可增大循环流量；当提升气量大于一定管径的饱和气量时,增大提升气量反会使循环流量减小● 试验得出不同面积RH浸渍管的循环流量公式：与通用的桑原计算公式相比,公式在小气量范围内计算可靠性更高。● 当椭圆管比圆管面积分别增大30、50和70%时,估算出最大Kc从0.19min-1分别增加到0.206min-1,0.214min-1和0.224min-1。（3）提高RH体积传质系数ak的试验研究● 增大真空室截面66%后,小气量下大真空室循环流量小于普通RH,混匀时间略长于普通RH;随气量增大,循环流量和混匀时间接近普通RH。● 增大真空室截面后真空室内钢液流场改变：真空室钢液上部环流路径延长,环流量增大;上升管附近增加一个漩涡,出口波峰增大,下降管上方出现小波峰；钢液表面流速增大,下部流速降低；剪切流的作用下形成大量侧行小气泡；流场改变造成钢液停留时间增加。● 大真空室RH的钢液静态反应表面积增大66%,增加的漩涡、波峰使动态反应表面积增大81%,大量沿侧壁运动的气泡使气泡脱碳反应ak增大34%以上,并且碳氧反应层（30mm内）钢液流量增大15-25%,因此大真空RH的ak比普通RH增大40%以上。大真空RH的脱碳速率常数增大,最大Kc由0.19min-1增加到0.212min-1（4）提高RH碳氧反应层流量的试验研究● 对真空室加堰的方式进行试验研究,得出由于堰阻碍部分钢液流动,降低循环流量。当提升气量>3.1Nm3/h时循环流量减小为普通RH的87～91%。●水模结果显示,加堰后真空室内钢液活塞流比例从普通RH的38%增加至74%,返混流比例减少到20%以内,滞后流比例没有明显变化。计算出加堰后使活塞流和滞后流流过表面30mm反应层内钢液流量提高到普通RH的3.2倍。数模计算得出,加堰后表面30mm以内反应层钢液流量大约占全部钢液流量的38-46%,而普通RH只占19-25%。● 在界面反应阶段和自然脱碳阶段,加堰使钢液脱碳反应效率提高。据循环流量和反应层钢液流量变化计算出Kc由普通RH的0.12～0.08min-1增加到0.175～0.1min-1。反应层流量增加,使反应层减薄到39mm,表观碳氧积由1.1×10-4减小到6.2×10-5（5）RH综合优化模型的试验研究结合前文研究结果,提出一套RH设备优化方案：浸渍管和真空室截面积分别增大70%和44%,并加装堰板（宽100mm,高200mm）。对优化模型进行试验研究和计算后得出钢液经过堰后速度得到提升,且主流股在接近下降管上方的位置流进下降管,循环效率提高。水模试验得出相同的常用气量条件下循环流量增加23%,模拟计算得出饱和循环流量增大58%。真空室内径增大后,漩涡和液面波峰增大了反应表面,优化RH的ak增大58%。进入脱碳反应层（30mm内）的钢液量达到普通RH的1.9-2.5倍。脱碳速率常数提高,最大Kc（5#炉次）可达0.31min-1,自然脱碳和界面脱碳阶段的Kc可分别由0.12min-1和0.08min-1增加到0.19min-1和0.12min-1。
二、日本用RH装置大量生产超低碳钢的技术（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、日本用RH装置大量生产超低碳钢的技术（论文提纲范文）
（1）单嘴精炼炉冶炼不锈钢冶金机理及工艺（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 不锈钢冶金原理及工艺特点 |
| 2.1.1 不锈钢冶金原理 |
| 2.1.2 不锈钢冶炼工艺特点 |
| 2.2 不锈钢冶炼方法 |
| 2.2.1 AOD法与VOD法 |
| 2.2.2 VCR-AOD法与REDA法 |
| 2.3 不锈钢冶炼工艺流程 |
| 2.3.1 两步法冶炼流程 |
| 2.3.2 三步法冶炼流程 |
| 2.3.3 新技术冶炼流程 |
| 2.4 单嘴精炼炉的提出及发展 |
| 2.4.1 单嘴炉工作原理及功能 |
| 2.4.2 单嘴炉工业应用及效果 |
| 2.5 单嘴精炼炉钢液流动行为研究 |
| 2.5.1 单嘴炉混匀实验研究 |
| 2.5.2 单嘴炉数值模拟研究 |
| 2.5.3 单嘴炉环流量特性研究 |
| 2.6 单嘴精炼炉脱碳特性研究 |
| 2.6.1 进站碳、氧含量对脱碳速率的影响 |
| 2.6.2 真空压降制度对脱碳速率的影响 |
| 2.6.3 吹氩制度对脱碳速率的影响 |
| 2.6.4 单嘴炉脱碳模型研究 |
| 2.7 研究背景及内容 |
| 2.7.1 研究背景 |
| 2.7.2 研究内容 |
| 3 单嘴炉气泡上浮行为及流场结构解析 |
| 3.1 研究内容与方法 |
| 3.1.1 物理模拟和数值模拟 |
| 3.1.2 环流量及混匀时间测量方法 |
| 3.1.3 炉型参数模拟方案 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.2.1 单嘴炉典型的熔池混匀规律 |
| 3.2.2 实测与模型预测混匀时间对比 |
| 3.3 结果分析及讨论 |
| 3.3.1 气泡上浮行为及搅拌特征 |
| 3.3.2 全熔池流场结构及组成特征 |
| 3.3.3 浸渍管内径对循环流场的影响 |
| 3.3.4 底部吹气位置对流场的影响 |
| 3.3.5 浸渍管插入深度对流场的影响 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 偏心单嘴炉钢液流动特性及透气砖布置研究 |
| 4.1 研究内容与方案 |
| 4.2 结果分析及讨论 |
| 4.2.1 浸渍管偏移对循环流场的影响 |
| 4.2.2 水模型中双透气砖搅拌流场特征 |
| 4.2.3 双透气砖夹角变化对流场的影响 |
| 4.2.4 双透气砖与单透气砖的流场对比 |
| 4.2.5 双透气砖搅拌效果 |
| 4.3 本章小节 |
| 5 单嘴炉真空室顶渣流动行为研究 |
| 5.1 水模型研究 |
| 5.1.1 实验设计 |
| 5.1.2 实验结果及讨论 |
| 5.2 数值模拟研究 |
| 5.2.1 数值模型的建立 |
| 5.2.2 模拟结果及讨论 |
| 5.3 顶渣行为对富铬渣还原的影响机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 单嘴炉冶炼不锈钢炉型设计及工业化应用 |
| 6.1 冶炼不锈钢用单嘴炉工业炉型设计 |
| 6.1.1 炉型设计原则 |
| 6.1.2 25吨单嘴炉炉型尺寸设计 |
| 6.1.3 耐材设计及其它配套装置 |
| 6.2 单嘴炉处理不锈钢工艺冶炼效果 |
| 6.2.1 不锈钢冶炼工艺 |
| 6.2.2 脱碳效果 |
| 6.2.3 Cr氧化及收得率 |
| 6.2.4 冶炼成分均匀性 |
| 6.2.5 脱氮效果 |
| 6.2.6 耐材侵蚀及喷溅情况 |
| 6.3 本章小节 |
| 7 单嘴炉冶炼不锈钢工艺模型研究 |
| 7.1 不锈钢冶炼工艺模型建立 |
| 7.1.1 钢液真空脱碳模型 |
| 7.1.2 合金氧化及温度变化模型 |
| 7.2 模型参数选取与计算 |
| 7.3 数学模型模拟流程 |
| 7.4 模型验证及冶金工艺讨论 |
| 7.4.1 模型验证 |
| 7.4.2 冶炼工艺讨论 |
| 7.5 不锈钢冶炼关键工艺 |
| 7.6 本章小节 |
| 8 研究结论和创新点 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录A 第7章数学模型公式符号清单 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于白云鄂博矿原料条件开发稀土型IF钢关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 汽车用钢概述 |
| 2.2 IF钢概述及控制关键 |
| 2.3 IF钢洁净度控制及评价方法 |
| 2.3.1 IF钢中典型夹杂物及检测分析手段 |
| 2.3.2 IF钢中夹杂物对与冷轧产品表面质量的影响 |
| 2.3.3 IF钢中夹杂物对冷轧产品深冲性能的影响 |
| 2.3.4 IF钢洁净度关键控制工艺 |
| 2.4 稀土在钢中的应用 |
| 2.4.1 稀土概述 |
| 2.4.2 钢中稀土的加入工艺 |
| 2.4.3 稀土在钢中的作用研究 |
| 2.5 研究意义、内容及研究思路 |
| 2.5.1 研究意义 |
| 2.5.2 研究内容 |
| 3 包钢IF钢洁净度限制性环节研究 |
| 3.1 IF钢RH精炼过程氧耗、铝耗分析 |
| 3.2 IF钢冶炼全工序洁净度及夹杂物分析 |
| 3.2.1 试验方法及方案 |
| 3.2.2 IF钢冶炼过程氧氮变化规律 |
| 3.2.3 RH精炼过程工序夹杂物分析 |
| 3.2.4 中包钢水典型夹杂物分析 |
| 3.2.5 浸入式水口结瘤物分析 |
| 3.2.6 铸坯夹杂物分析 |
| 3.3 IF钢中夹杂物对冷轧板表面缺陷的影响 |
| 3.3.1 研究方法 |
| 3.3.2 钢中夹杂物引起的冷轧板表面缺陷分析 |
| 3.4 本章结论 |
| 4 冶炼工序温度协同控制技术研究 |
| 4.1 冶炼整体过程温度平衡研究 |
| 4.2 RH精炼温度模型建立 |
| 4.2.1 RH参数分析 |
| 4.2.2 钢水温度的影响因素分析 |
| 4.2.3 进站碳氧分析 |
| 4.2.4 合金加入的分析 |
| 4.2.5 RH纯循环过程的分析 |
| 4.2.6 RH精炼终点温度预报模型的建立 |
| 4.3 本章结论 |
| 5 稀土在钢中作用效果及收得率提升研究 |
| 5.1 稀土含量对钢材相关性能的影响 |
| 5.1.1 试验方法 |
| 5.1.2 钢中稀土分布均匀性研究 |
| 5.1.3 稀土对夹杂物尺寸、形态影响及特征分析 |
| 5.1.4 稀土对钢的组织以及晶粒度影响 |
| 5.2 稀土收得率稳定化控制研究 |
| 5.2.1 试验方法 |
| 5.2.2 稀土材料对稀土收得率影响 |
| 5.2.3 合金加入时机对稀土收得率影响 |
| 5.2.4 钢渣氧化性对稀土收得率影响 |
| 5.2.5 钢液二次氧化对稀土收得率影响 |
| 5.3 本章结论 |
| 6 稀土对IF钢铸轧全流程洁净度及夹杂物演变影响研究 |
| 6.1 研究方法 |
| 6.2 稀土夹杂物生成的热力学计算 |
| 6.3 稀土Ce对IF钢渣的影响 |
| 6.4 稀土Ce对IF钢全流程氧氮影响分析 |
| 6.5 稀土Ce对Al_2O_3夹杂物形态、尺寸及数量影响研究 |
| 6.5.1 稀土Ce对Al_2O_3夹杂物转变机理及分布影响分析 |
| 6.5.2 稀土Ce对铸轧全流程Al_2O_3夹杂物尺寸及分布影响分析 |
| 6.5.3 小结 |
| 6.6 稀土Ce对MnS铸轧全流程形貌、数量、分布影响研究 |
| 6.6.1 稀土Ce对MnS夹杂物析出过程影响分析 |
| 6.6.2 稀土Ce对轧制全流程MnS夹杂形貌及尺寸演变影响分析 |
| 6.6.3 小结 |
| 6.7 稀土IF钢铸轧全流程夹杂物整体评估 |
| 6.8 本章结论 |
| 7 稀土处理IF钢性能研究 |
| 7.1 稀土对IF钢深冲性能影响研究 |
| 7.1.1 研究方法 |
| 7.1.2 稀土Ce对带钢组织细化的影响 |
| 7.1.3 稀土Ce对带钢织构的影响 |
| 7.1.4 稀土处理冷轧板深冲性能对比 |
| 7.1.5 小结 |
| 7.2 稀土对IF钢耐腐蚀性能影响研究 |
| 7.2.1 实验方法 |
| 7.2.2 结果分析与讨论 |
| 7.2.3 小结 |
| 7.3 本章结论 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）单嘴精炼炉水模型中示踪剂传输过程的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 RH真空精炼技术 |
| 1.1.1 RH真空精炼技术概述 |
| 1.1.2 国内外RH真空精炼研究现状 |
| 1.2 单嘴精炼炉 |
| 1.2.1 单嘴精炼炉的提出及发展 |
| 1.2.2 单嘴精炼炉的冶金特性 |
| 1.2.3 国内外单嘴精炼炉的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容及意义 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 数值计算方法 |
| 2.1 水模型尺寸 |
| 2.2 理论模型和数值计算方法 |
| 2.2.1 欧拉-欧拉多相流模型 |
| 2.2.2 模型假设 |
| 2.2.3 欧拉-欧拉多相流方程 |
| 2.3 网格和边界条件 |
| 2.4 数值求解过程 |
| 第3章 单嘴精炼炉中钢液流动行为的数值模拟 |
| 3.1 模型检验和验证 |
| 3.1.1 模型检验 |
| 3.1.2 模型验证 |
| 3.2 水模型中的流场分布 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 示踪剂入口位于真空室顶部偏心侧时的计算结果 |
| 4.1 水模型中的示踪剂的传输过程 |
| 4.2 KCl示踪剂和纯水示踪剂传输过程及浓度-时间曲线对比 |
| 4.2.1 KCl示踪剂和纯水示踪剂在水模型中的传输过程对比 |
| 4.2.2 加入KCl示踪剂后流场的比较 |
| 4.2.3 KCl示踪剂和纯水示踪剂在水模型中的传输过程的浓度-时间曲线对比 |
| 4.3 加入不同量的KCl示踪剂在水模型中传输过程及浓度-时间曲线对比 |
| 4.3.1 加入20 m L与150 m L KCl示踪剂后水模型的流场对比 |
| 4.3.2 KCl溶液示踪剂在真空室顶部的传输过程对比 |
| 4.3.3 KCl溶液示踪剂在浸渍管向下传输到钢包底部的对比 |
| 4.3.4 KCl溶液示踪剂在钢包顶部的传输过程对比 |
| 4.3.5 20 m L KCl与150 m L KCl溶液示踪剂的浓度-时间曲线对比 |
| 4.3.6 不同剂量KCl溶液示踪剂之间的浓度-时间曲线对比 |
| 4.3.7 不同剂量KCl溶液示踪剂之间的混匀时间对比 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 示踪剂入口位于真空室顶部远离偏心侧时的计算结果 |
| 5.1 水模型中的示踪剂的传输过程 |
| 5.2 KCl示踪剂和纯水示踪剂传输过程及浓度-时间曲线对比 |
| 5.2.1 KCl示踪剂和纯水示踪剂在水模型中的传输过程对比 |
| 5.2.2 KCl示踪剂和纯水示踪剂在水模型中的传输过程的浓度-时间曲线对比 |
| 5.3 加入不同量的KCl示踪剂在水模型中传输过程及浓度-时间曲线对比 |
| 5.3.1 KCl溶液示踪剂在真空室顶部的传输过程对比 |
| 5.3.2 KCl溶液示踪剂在浸渍管向下传输到钢包底部的对比 |
| 5.3.3 KCl溶液示踪剂在钢包顶部的传输过程对比 |
| 5.3.4 不同剂量的KCl溶液示踪剂的浓度-时间曲线对比 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 混匀时间的对比 |
| 6.1 数学模型与物理模型的对比分析 |
| 6.2 右侧加入与左侧加入浓度-时间曲线在真空室顶部监测点的对比 |
| 6.2.1 示踪剂加入量为20mLKCl |
| 6.2.2 加入示踪剂为150 m L KCl和150 m L纯水 |
| 6.3 右侧加入与左侧加入浓度-时间曲线在钢包底部监测点的对比 |
| 6.3.1 示踪剂加入量为20mLKCl |
| 6.3.2 加入示踪剂为150 m L KCl和150 m L纯水 |
| 6.3.3 左侧加入与右侧加入在钢包底部的传输过程对比 |
| 6.4 右侧加入与左侧加入浓度-时间曲线在钢包顶部监测点的对比 |
| 6.4.1 示踪剂加入量为20mLKCl |
| 6.4.2 加入示踪剂为150 m L KCl和150 m L纯水 |
| 6.4.3 左侧加入与右侧加入在钢包顶部的传输过程对比 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）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 |
（5）基于碳、氧、温度协调控制的超低碳钢RH关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 IF钢的发展 |
| 2.2 RH概述 |
| 2.2.1 RH技术发展 |
| 2.2.2 RH冶炼原理 |
| 2.3 RH快速脱碳工艺控制 |
| 2.3.1 钢水初始成分 |
| 2.3.2 预真空技术 |
| 2.3.3 压降速率控制 |
| 2.3.4 循环流量控制 |
| 2.3.5 强制脱碳反应控制 |
| 2.3.6 RH脱碳规律 |
| 2.3.7 脱碳模型的建立 |
| 2.4 超低碳IF钢洁净度控制 |
| 2.4.1 国外钢铁企业IF钢洁净度控制技术特点 |
| 2.4.2 国内钢铁企业IF钢洁净度控制技术特点 |
| 2.5 论文研究内容及意义 |
| 3 超低碳IF钢冶炼过程碳、氧、温度限制性环节评估 |
| 3.1 超低碳IF钢生产工艺 |
| 3.2 超低碳IF钢生产过程氧、氮变化规律 |
| 3.3 冶炼过程精炼渣变化规律 |
| 3.4 IF钢夹杂物变化规律 |
| 3.4.1 脱氧前钢中显微夹杂物分析 |
| 3.4.2 RH脱氧后钢液中显微夹杂 |
| 3.4.3 RH合金化后钢液中显微夹杂 |
| 3.4.4 铸坯中显微夹杂 |
| 3.5 超低碳IF钢温度变化规律 |
| 3.6 脱碳过程限制性环节评价 |
| 3.6.1 超低碳IF钢生产过程碳的变化规律 |
| 3.6.2 脱碳过程影响因素相关性分析 |
| 3.6.3 极限真空压力时间对脱碳影响 |
| 3.6.4 提升气体流量对脱碳影响 |
| 3.6.5 吹氧时机对脱碳影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 超低碳钢预脱氧技术研究 |
| 4.1 试验方案及研究方法 |
| 4.2 预脱氧工艺碳粉加入工艺试验 |
| 4.2.1 一次碳粉加入量对脱碳反应的影响 |
| 4.2.2 加入时间对脱碳反应的影响 |
| 4.2.3 加入总量对脱碳反应影响 |
| 4.2.4 预脱氧碳粉加入预报模型 |
| 4.3 预脱氧工艺碳氧反应模型 |
| 4.3.1 预脱氧工艺碳反应行为研究 |
| 4.3.2 预脱氧工艺氧反应行为研究 |
| 4.3.3 预脱氧工艺反应模型的建立 |
| 4.4 预脱氧工艺温度变化 |
| 4.5 工业试验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 炉渣氧化性对脱碳过程碳、氧反应行为影响研究 |
| 5.1 氧化性渣参与脱碳反应热力学计算 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.3 不同工艺结果分析 |
| 5.3.1 精炼渣成分变化 |
| 5.3.2 钢液成分变化 |
| 5.3.3 夹杂物比较 |
| 5.4 脱碳过程不同炉渣氧化性氧的反应行为研究 |
| 5.5 脱碳过程不同炉渣氧化性碳的反应行为研究 |
| 5.6 顶渣成分对氧传质的影响 |
| 5.7 环境和成本 |
| 5.8 脱碳终点活度氧预测模型 |
| 5.8.1 脱碳反应过程氧的消耗 |
| 5.8.2 脱碳反应过程初始氧的确定 |
| 5.9 本章小结 |
| 6 超低碳钢精炼过程化学升温控制及温度预测模型 |
| 6.1 化学升温过程控制研究 |
| 6.1.1 试验方法 |
| 6.1.2 精炼过程及铸坯全氧变化 |
| 6.1.3 精炼过程夹杂物变化 |
| 6.1.4 铸坯中夹杂物数量尺寸分布 |
| 6.1.5 精炼过程中温度变化 |
| 6.2 化学升温过程洁净度控制 |
| 6.2.1 Al、Ti时间间隔的控制 |
| 6.2.2 纯循环时间的控制 |
| 6.3 精炼过程钢液温度影响因素分析 |
| 6.3.1 脱碳对钢水温度的影响 |
| 6.3.2 吹氩对钢水温度的影响 |
| 6.3.3 吹氧对钢水温度影响 |
| 6.3.4 铝粒及合金加入对钢水温度影响 |
| 6.3.5 碳粉加入对钢水温度影响 |
| 6.3.6 废钢加入过程温度控制 |
| 6.3.7 RH纯循环对钢水温度影响 |
| 6.4 温度预测模型建立 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）超低碳洁净钢关键冶炼技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 转炉复合吹炼与低碳洁净钢 |
| 1.2.1 转炉复合吹炼的技术特征 |
| 1.2.2 转炉熔池中的碳-氧反应 |
| 1.2.3 转炉脱碳过程的脱磷技术 |
| 1.3 超低碳钢精炼与RH真空脱碳处理 |
| 1.3.1 真空处理工作原理 |
| 1.3.2 真空脱碳反应的基础 |
| 1.3.3 快速深脱碳技术 |
| 1.4 RH精炼钢水洁净度及夹杂物控制技术 |
| 1.4.1 基于CSP产线的超低碳钢生产要求 |
| 1.4.2 钢中氧化物夹杂的去除和低氧化生产 |
| 1.4.3 钢中夹杂物的变性与Ca处理技术 |
| 1.5 本工作总体研究方案 |
| 1.5.1 问题的提出 |
| 1.5.2 本文的总体思路、主要研究内容及目标 |
| 第2章 复吹转炉冶炼低碳洁净钢技术的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 主体装备和操作条件 |
| 2.2.2 试验方案 |
| 2.3 试验结果与讨论 |
| 2.3.1 转炉顶吹高效供氧与优先脱磷 |
| 2.3.2 转炉底吹工艺优化与终点碳-氧关系 |
| 2.3.3 熔池终点氧化特性的研究 |
| 2.4 复吹转炉冶炼洁净钢的效果 |
| 2.4.1 优先脱碳缩短供氧时间 |
| 2.4.2 促进转炉钢水低氧化 |
| 2.4.3 出钢磷含量 |
| 2.4.4 转炉终点的主要技术指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 RH真空处理的环流与混合特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 试验原理 |
| 3.2.2 RH冷态模型参数 |
| 3.2.3 试验装置 |
| 3.2.4 试验方案 |
| 3.3 试验结果与讨论 |
| 3.3.1 RH真空处理过程熔体流态 |
| 3.3.2 钢包内的混匀时间特性 |
| 3.3.3 RH装置的循环流量研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超低碳钢高效脱碳技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 RH法的技术原理 |
| 4.2.2 试验方案 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 真空处理前钢水的初始条件 |
| 4.3.2 真空处理期间钢水的脱碳与增碳 |
| 4.3.3 压降速率对脱碳的影响 |
| 4.3.4 提升气体流量模式 |
| 4.3.5 强制吹氧脱碳 |
| 4.3.6 连铸过程钢水的增碳行为及对策 |
| 4.4 真空脱碳反应过程的研究 |
| 4.4.1 真空脱碳反应的的热力学极限 |
| 4.4.2 RH脱碳速率方程 |
| 4.4.3 脱碳反应的传质行为 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 超低碳钢水脱氧技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.2.1 试验主体装置 |
| 5.2.2 试验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 超低碳钢精炼过程T.O量的变化 |
| 5.3.2 炉渣与钢水氧位对钢中T.O的影响 |
| 5.3.3 吹氧脱碳和铝热升温对钢中T.O量的影响 |
| 5.3.4 钢包顶渣成分的影响 |
| 5.3.5 吹氩模式和纯脱气时间的影响 |
| 5.3.6 抑制连铸过程钢水的二次氧化 |
| 5.4 脱氧速率模型的研究与钢中T.O量预测 |
| 5.4.1 假定条件 |
| 5.4.2 RH脱氧反应速率方程推导 |
| 5.4.3 方程主要参数确定 |
| 5.4.4 脱氧速率方程的验证 |
| 5.4.5 钢中T.O量预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 CSP产线超低碳钢钙处理工艺研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CSP流程钢水连浇性及水口结瘤现象 |
| 6.2.1 超低碳钢生产现状 |
| 6.2.2 水口结瘤物的组成与形貌 |
| 6.2.3 夹杂物控制目标 |
| 6.3 试验方法 |
| 6.3.1 超低碳钢Ca处理方法 |
| 6.3.2 钢中夹杂物检测方法 |
| 6.4 试验结果分析 |
| 6.4.1 水口结瘤情况 |
| 6.4.2 钢水中Ca浓度的变化 |
| 6.4.3 钢中T.O量变化 |
| 6.4.4 Ca处理前后[C]、[N]、[S]含量变化 |
| 6.4.5 不同工序钢中夹杂物的组成 |
| 6.5 工艺优化与效果 |
| 6.5.1 工艺优化 |
| 6.5.2 应用效果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 钙处理条件下超低碳钢夹杂物的变性机理 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 CSP连铸水口结瘤机理分析 |
| 7.2.1 结瘤物初始层 |
| 7.2.2 过渡层结瘤物 |
| 7.2.3 沉积层结瘤物 |
| 7.2.4 结瘤机理分析 |
| 7.3 钙铝酸盐及CAS夹杂物生成的热力学关系 |
| 7.3.1 Al-O-Ca-Fe平衡与形成铝酸盐的热力学条件 |
| 7.3.2 Al-S-Ca-O平衡关系与形成CaS的热力学条件 |
| 7.4 精炼过程夹杂物的转变机理 |
| 7.4.1 铝脱氧对形成Al_2O_3夹杂物的影响 |
| 7.4.2 钢中Al_2O_3向Al_2O_3–MgO二元系的转变 |
| 7.4.3 钢中复合夹杂物CaO-MgO(SiO_2)-Al_2O_3的生成 |
| 7.4.4 精炼过程夹杂物转变规律的研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（7）方坯超低碳钢生产关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 钢的纯净化生产控制技术 |
| 2.1.1 国内外钢的纯净化生产进展 |
| 2.1.2 钢中杂质元素的控制技术 |
| 2.2 复吹转炉纯净化控制技术 |
| 2.2.1 复吹转炉后吹搅拌工艺对脱碳和脱氧的影响 |
| 2.2.2 复吹转炉后吹搅拌对脱硫和脱磷的影响 |
| 2.3 RH精炼技术 |
| 2.3.1 复吹转炉后吹搅拌工艺对脱碳和脱氧的影响 |
| 2.3.2 RH脱碳过程的研究 |
| 2.3.3 RH脱氧及去除杂质过程的研究 |
| 2.3.4 夹杂物碰撞聚合的研究 |
| 2.4 中间包纯净化生产控制技术 |
| 2.4.1 中间包水模优化技术 |
| 2.4.2 中间包数模优化技术 |
| 2.4.3 中间包控流装置技术 |
| 2.4.4 中间包气幕挡墙技术 |
| 2.5 在热变形过程中铁素体的动态再结晶 |
| 2.5.1 动态恢复及动态再结晶 |
| 2.5.2 铁素体动态再结晶的研究进展 |
| 2.6 目前存在的问题和本文研究内容 |
| 2.6.1 目前存在的问题和不足 |
| 2.6.2 本文研究内容 |
| 2.7 本论文创新之处 |
| 3 方坯超低碳钢冶炼工艺控制难点研究 |
| 3.1 钢包顶渣改质处理技术 |
| 3.2 RH精炼控制技术 |
| 3.3 方坯超低碳钢中间包结构优化研究 |
| 3.3.1 存在的问题 |
| 3.3.2 方坯超低碳钢中间包设计结构数值计算分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 方坯超低碳钢连铸坯凝固结构数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Procast简介 |
| 4.3 建立温度场计算模型 |
| 4.4 形核模型 |
| 4.4.1 晶粒生长动力学 |
| 4.5 边界条件的确定 |
| 4.5.1 连铸结晶器段传热系数 |
| 4.5.2 连铸二冷段传热系数 |
| 4.5.3 空冷段表面传热系数 |
| 4.5.4 形核模型参数 |
| 4.6 计算结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 方坯超低碳钢铸坯表面质量和夹杂物控制技术 |
| 5.1 方坯超低碳钢铸坯表面质量控制 |
| 5.1.1 方坯超低碳钢铸坯表面缺陷和盘条表面缺陷对比分析 |
| 5.1.2 分析讨论 |
| 5.1.3 工艺控制措施及效果 |
| 5.2 夹杂物控制 |
| 5.2.1 无水电解实验 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 方坯超低碳钢轧制技术研究 |
| 6.1 方坯超低碳钢组织转变特性基础实验研究 |
| 6.1.1 实验目的 |
| 6.1.2 实验方案 |
| 6.1.3 实验结果分析 |
| 6.2 方坯超低碳钢三次渗碳体控制技术 |
| 6.2.1 三次渗碳体对断丝的影响 |
| 6.2.2 方坯超低碳钢三次渗碳体析出热力学研究 |
| 6.2.3 方坯超低碳钢三次渗碳体析出动力学研究 |
| 6.2.4 方坯超低碳钢三次渗碳体热模拟综合分析 |
| 6.2.5 方坯超低碳钢三次渗碳体控制措施分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 方坯超低碳钢盘条导电率研究和质量控制 |
| 7.1 方坯超低碳钢盘条导电率研究 |
| 7.2 方坯超低碳钢质量控制 |
| 7.3 方坯超低碳钢力学性能控制 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）单管RH脱碳过程的数学物理模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 RH炉外精炼技术 |
| 1.2.1 RH炉外精炼技术的主要特点与功能 |
| 1.2.2 RH精炼技术的发展 |
| 1.2.3 RH精炼功能的发展 |
| 1.2.4 RH浸渍管结构的发展 |
| 1.2.5 单管RH精炼技术的优点 |
| 1.3 超低碳钢的精炼 |
| 1.3.1 超低碳钢的概念 |
| 1.3.2 超低碳钢的发展与现状 |
| 1.3.3 单管RH精炼超低碳钢的优势 |
| 1.4 RH真空精炼过程中的脱碳数学模型 |
| 1.4.1 Yamaguchi的脱碳模型 |
| 1.4.2 Takahashi的脱碳模型 |
| 1.5 本课题研究意义与内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 单管RH脱碳过程的数值模拟 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 单管RH精炼过程钢液流动的数值模拟 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 连续性方程 |
| 2.2.3 动量守恒方程 |
| 2.2.4 湍流k-ε方程 |
| 2.2.5 边界条件 |
| 2.2.6 单管RH钢液流场的数值计算 |
| 2.3 单管RH脱碳过程的数值模拟 |
| 2.3.1 单管RH脱碳过程的热力学 |
| 2.3.2 单管RH脱碳模型的选取 |
| 2.3.3 单管RH脱碳模型中主要参数的确定 |
| 2.3.4 单管RH脱碳过程的计算步骤 |
| 2.3.5 单管RH在不同参数下脱碳速率的对比 |
| 2.4 单管RH与双管RH脱碳过程的数值模拟对比 |
| 2.4.1 传统双管RH模型建立与网格划分 |
| 2.4.2 传统双管RH流场计算结果 |
| 2.4.3 单管RH与传统双管RH脱碳过程的对比 |
| 2.4.4 单管RH与传统双管RH碳氧浓度分布 |
| 2.4.5 钢液内CO浓度的分布及变化规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单管RH脱碳过程的物理模拟 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 脱碳过程物理模拟的实验原理 |
| 3.4 实验步骤 |
| 3.5 实验结果分析及讨论 |
| 3.5.1 单管RH改变顶吹气量的影响 |
| 3.5.2 单管RH改变顶枪枪位的影响 |
| 3.5.3 单管RH改变真空度的影响 |
| 3.5.4 单管RH改变提升气量的影响 |
| 3.6 单管RH与传统双管RH物理模拟对比 |
| 3.6.1 单管RH与传统双管RH水模型流场对比 |
| 3.6.2 单管RH与传统双管RH传质特性的水模型对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）RH快速脱碳技术及环流反应器内流体行为研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 超低碳钢概述 |
| 2.1.1 超低碳钢的发展 |
| 2.1.2 超低碳钢质量要求 |
| 2.1.3 超低碳钢洁净度要求 |
| 2.2 超低碳钢冶炼关键技术 |
| 2.2.1 国内外精炼技术 |
| 2.2.2 RH脱碳关键技术 |
| 2.3 气升式反应器流体行为研究 |
| 2.3.1 反应器特性研究 |
| 2.3.2 RH内流体流动行为研究 |
| 2.3.3 流体特性研究及评价 |
| 2.4 气液两相流及气泡行为研究 |
| 2.4.1 两相流流型 |
| 2.4.2 两相流流型转变条件 |
| 2.4.3 气泡行为 |
| 2.5 研究内容和方法 |
| 2.5.1 研究背景 |
| 2.5.2 研究内容与方法 |
| 2.5.3 创新点 |
| 3 RH气升式环流反应器流体行为分析及评价 |
| 3.1 实验装置和实验方法 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.2 反应器内流体混合行为分析 |
| 3.2.1 流体混合过程分析 |
| 3.2.2 流体混匀程度分析 |
| 3.3 流体流动行为评价体系研究 |
| 3.3.1 现有评价体系的研究 |
| 3.3.2 新评价指标的扩充 |
| 3.4 钢液流动行为主要影响因素分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 RH反应器真空室流体行为研究 |
| 4.1 实验装置和实验方法 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.2 真空室液面高度的影响 |
| 4.2.1 对循环流量和混匀时间的影响 |
| 4.2.2 对真空室停留时间的影响 |
| 4.2.3 对脱碳反应面积的影响 |
| 4.3 真空室流体流型探讨 |
| 4.3.1 流型分析 |
| 4.3.2 流型临界转变条件确定 |
| 4.4 真空室流体流型评估 |
| 4.4.1 真空室停留时间 |
| 4.4.2 脱碳反应面积 |
| 4.5 RH循环过程中较优流型图谱 |
| 4.6 小结 |
| 5 RH反应器内气泡行为和上升管气液两相流研究 |
| 5.1 实验装置和实验方法 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 实验方法 |
| 5.2 气体入射方式的探讨 |
| 5.2.1 气体入射方式研究方案 |
| 5.2.2 对循环流量的影响 |
| 5.2.3 对气泡停留时间的影响 |
| 5.2.4 对含气率的影响 |
| 5.3 气液两相流流型探讨 |
| 5.3.1 流型分析 |
| 5.3.2 流型临界转变条件 |
| 5.3.3 两相流流型评估 |
| 5.4 小结 |
| 6 脱碳反应机制及快速脱碳技术研究 |
| 6.1 界面反应机制探讨 |
| 6.1.1 CO气泡形成机制 |
| 6.1.2 Ar气泡反应界面 |
| 6.1.3 真空室自由表面 |
| 6.1.4 不同脱碳阶段主要反应机制 |
| 6.2 碳氧反应主要影响因素及其转变分析 |
| 6.3 快速脱碳技术研究 |
| 6.3.1 碳氧含量分析 |
| 6.3.2 压降制度分析 |
| 6.3.3 提升气体流量制度分析 |
| 6.3.4 快速脱碳技术总结 |
| 6.4 现场应用效果分析 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）RH真空反应动力学基础研究及工艺优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 RH技术概述 |
| 1.1.1 RH原理及技术发展 |
| 1.1.2 RH工艺技术应用 |
| 1.2 RH脱碳工艺研究 |
| 1.2.1 真空碳氧反应热力学与动力学基础研究 |
| 1.2.1.1 真空脱碳热力学 |
| 1.2.1.2 真空碳氧反应动力学 |
| 1.2.2 RH真空脱碳反应规律 |
| 1.2.2.1 RH流动特点及脱碳反应机理 |
| 1.2.2.2 RH真空脱碳反应机制 |
| 1.2.2.3 RH脱碳限速环节 |
| 1.2.3 RH脱碳能力 |
| 1.3 RH的动力学特性研究 |
| 1.3.1 RH表观脱碳反应速度常数 |
| 1.3.2 循环流量的研究 |
| 1.3.3 体积传质系数研究 |
| 1.3.4 混匀时间研究 |
| 1.3.4.1 混匀时间与搅拌能 |
| 1.3.4.2 影响因素 |
| 1.3.4.3 计算关系式 |
| 1.3.5 RH流场特性 |
| 1.4 RH动力学研究实验方法 |
| 1.4.1 冷态模拟研究方法 |
| 1.4.1.1 循环流量的测定方法 |
| 1.4.1.2 混匀时间的测定方法 |
| 1.4.1.3 停留时间的测定及计算 |
| 1.4.1.4 熔池流场的实验研究方法 |
| 1.4.2 数值模拟研究方法 |
| 1.5 课题背景及研究内容 |
| 1.5.1 研究背景 |
| 1.5.2 研究目标 |
| 1.5.3 研究技术路线 |
| 第二章 RH碳氧反应动力学试验研究 |
| 2.1 研究目的和内容 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试验工艺 |
| 2.2.3 取样方案 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 试验工艺结果 |
| 2.3.2 熔池碳含量的变化 |
| 2.3.3 氧含量及温度的变化 |
| 2.4 表观脱碳速率常数Kc测定与研究 |
| 2.4.1 Kc测定结果及分析 |
| 2.4.2 脱碳反应阶段 |
| 2.4.3 试验结果的比较与分析 |
| 2.5 提高RH脱碳速度的工艺优化 |
| 2.5.1 提高抽真空阶段脱碳速度的优化措施 |
| 2.5.1.1 抽真空阶段试验结果 |
| 2.5.1.2 抽气速度的影响 |
| 2.5.1.3 预抽真空的影响 |
| 2.5.1.4 进站碳含量的影响 |
| 2.5.1.5 抽真空阶段工艺优化 |
| 2.5.2 提高吹氧阶段脱碳速度的优化措施 |
| 2.5.2.1 吹氧阶段试验结果 |
| 2.5.2.2 碳氧含晕的控制 |
| 2.5.2.3 供氧强度的影响 |
| 2.5.2.4 真空度的影响 |
| 2.5.2.5 吹氩强度的影响 |
| 2.5.2.6 工艺优化措施 |
| 2.5.3 提高自然脱碳阶段脱碳速度的优化措施 |
| 2.5.3.1 自然脱碳阶段试验结果 |
| 2.5.3.2 提高Kc的动力学研究 |
| 2.5.3.3 工艺优化措施 |
| 2.5.4 界面反应阶段的脱碳速度与优化措施 |
| 2.5.4.1 界面反应阶段试验结果 |
| 2.5.4.2 界面反应阶段脱碳特点 |
| 2.5.4.3 提高界面脱碳速度的优化措施 |
| 2.6 RH碳氧平衡控制的研究 |
| 2.6.1 碳氧平衡影响因素 |
| 2.6.2 试验结果和分析 |
| 2.6.2.1 进站碳氧含量 |
| 2.6.2.2 吹氧期碳氧控制 |
| 2.6.2.3 反应层厚度对终脱氧前碳氧平衡的影响 |
| 2.6.2.4 讨论 |
| 2.7 RH脱碳工艺特点及优化措施 |
| 2.8 结论 |
| 第三章 实验研究方法 |
| 3.1 冷态模拟实验方法 |
| 3.1.1 Re数及修正Fr数 |
| 3.1.2 实验装置及模型参数 |
| 3.1.3 试验方法 |
| 3.1.4 试验工艺参数 |
| 3.2 数值模拟实验方法 |
| 3.2.1 模型建立及假设 |
| 3.2.2 模型计算方程 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 特征参数初始化 |
| 3.2.5 网格划分 |
| 3.2.6 试验参数 |
| 3.3 结论 |
| 第四章 提高RH循环流量的试验研究 |
| 4.1 研究背景及目的 |
| 4.2 研究方法及研究内容 |
| 4.2.1 模型设计 |
| 4.2.2 水模试验方法 |
| 4.2.3 数值模拟方法 |
| 4.2.4 研究内容 |
| 4.3 椭圆形浸渍管对RH流场的影响 |
| 4.3.1 对钢包流场影响 |
| 4.3.1.1 水模试验结果 |
| 4.3.1.2 数值模拟结果 |
| 4.3.2 浸渍管面积对RH钢包流场影响 |
| 4.4 椭圆形浸渍管对钢包混匀时间的影响 |
| 4.4.1 混匀时间的测定与比较 |
| 4.4.2 影响椭圆管混匀时间的工艺因素 |
| 4.5 椭圆形浸渍管对循环流量的影响 |
| 4.5.1 循环流量的测定与比较 |
| 4.5.2 影响椭圆管循环流量的工艺因素 |
| 4.5.3 不同浸渍管面积对循环流量的影响 |
| 4.5.4 提升气量和浸渍管面积对循环流量的影响 |
| 4.5.5 饱和气量及饱和循环流量 |
| 4.5.6 计算循环流量的修正公式 |
| 4.6 椭圆形浸渍管对RH真空反应界面的影响 |
| 4.7 椭圆管RH的特点及应用 |
| 4.7.1 椭圆管RH的动力学特点 |
| 4.7.2 本研究工作特点及应用 |
| 4.8 结论 |
| 第五章 提高RH体积传质系数AK的试验研究 |
| 5.1 研究背景及目的 |
| 5.2 研究方法及研究内容 |
| 5.2.1 各厂的真空室尺寸 |
| 5.2.2 模型设计 |
| 5.2.3 水模试验方法 |
| 5.2.4 数值模拟方法 |
| 5.2.5 研究内容 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.3.1 增大真空室截面对RH动力学特性参数的影响 |
| 5.3.1.1 循环流量的测定与比较 |
| 5.3.1.2 钢包混匀时间的测定与比较 |
| 5.3.2 增大真空室截面对真空室钢液流动的影响 |
| 5.3.3 增大真空室截面对RH脱碳界面的影响 |
| 5.3.3.1 对真空室表面脱碳面积的影响 |
| 5.3.3.2 对气泡脱碳界面面积影响 |
| 5.3.3.3 对反应层内钢液流量的影响 |
| 5.3.4 讨论 |
| 5.3.4.1 增大真空室截面对提高体积传质系数ak的影响 |
| 5.3.4.2 存在问题与技术难点 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 提高RH碳氧反应层流量的试验研究 |
| 6.1 研究背景及目的 |
| 6.2 研究方法及研究内容 |
| 6.2.1 堰的设计 |
| 6.2.2 水模参数 |
| 6.2.3 数模方法 |
| 6.2.4 研究内容 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.3.1 加堰对真空室流场的影响 |
| 6.3.1.1 示踪试验结果 |
| 6.3.1.2 流场计算结果 |
| 6.3.2 真空室钢液流动特征的冷态研究 |
| 6.3.2.1 真空室流动特点 |
| 6.3.2.2 流场分析的计算模型 |
| 6.3.2.3 分析讨论 |
| 6.3.3 加堰对RH动力学特性参数的影响 |
| 6.3.3.1 循环流量的测定与比较 |
| 6.3.3.2 混匀时间的测定与比较 |
| 6.3.4 加堰对反应层流量的影响分析 |
| 6.3.5 讨论 |
| 6.3.5.1 加堰对真空室钢液流场特性的影响 |
| 6.3.5.2 加堰对Kc的影响 |
| 6.3.5.3 加堰对碳氧平衡的影响 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 RH综合优化试验研究 |
| 7.1 研究目的及方法 |
| 7.1.1 优化方式比较 |
| 7.1.2 优化模型设计 |
| 7.1.3 水模试验方法 |
| 7.1.4 数值模拟方法 |
| 7.2 试验结果及讨论 |
| 7.2.1 动力学特性参数测定及比较 |
| 7.2.1.1 循环流量 |
| 7.2.1.2 混匀时间 |
| 7.2.2 真空室流场特性 |
| 7.2.3 提高反应层钢水流量 |
| 7.2.4 提高脱碳速度 |
| 7.2.5 综合应用的效果与比较 |
| 7.2.6 问题及展望 |
| 7.3 结论 |
| 第八章 全文结论 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附表 |
| 致谢 |
四、日本用RH装置大量生产超低碳钢的技术（论文参考文献）
- [1]单嘴精炼炉冶炼不锈钢冶金机理及工艺[D]. 代卫星. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]基于白云鄂博矿原料条件开发稀土型IF钢关键技术研究[D]. 王皓. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]单嘴精炼炉水模型中示踪剂传输过程的数值模拟[D]. 张宇星. 太原理工大学, 2020
- [4]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)
- [5]基于碳、氧、温度协调控制的超低碳钢RH关键技术研究[D]. 郭建龙. 北京科技大学, 2019(07)
- [6]超低碳洁净钢关键冶炼技术研究[D]. 朱万军. 武汉科技大学, 2016(03)
- [7]方坯超低碳钢生产关键技术研究[D]. 王坤. 北京科技大学, 2017(05)
- [8]单管RH脱碳过程的数学物理模拟[D]. 戴立军. 东北大学, 2015(01)
- [9]RH快速脱碳技术及环流反应器内流体行为研究[D]. 李怡宏. 北京科技大学, 2015(06)
- [10]RH真空反应动力学基础研究及工艺优化[D]. 贺庆. 钢铁研究总院, 2015(02)