。280 北京科技大学学报 第33卷 好的脱碳效果. 一平衡的CO分压，取决于溶解的CO浓度 4结论 以及钢液温度，P? 一临界压力，其大小和CO气泡的稳定形 (1)建立了RH内部脱碳的数学模型，得出钢 核有关P? 液中生成O气泡的临界半径、临界压力分别为 Rams一钢水的静态压强。P? 0.7mm525Pa Q环流量，tmr; (2)碳含量的模型计算值与实验实测值吻合 RA一真空室半径及横截面积，mni: 较好. W气液两相区体积m: (3)反应深度的变化是和内部脱碳的反应速率 WW-钢包内、真空室内的钢水质量，t 相对应的，其峰值的变化基本上反映了整体脱碳的 变化趋势. 参考文献 (4)在首钢迁钢有限公司现有的操作条件下， 【刂TakahashiM Matmop日SaiT Mechanim of decarburiza 内部脱碳向表面脱碳转变的临界点大概在10mn tion in RH degasser ISU Int 1995 35(12):1452 [2 Yu NW.Ma thimatical and PhysicalModelng ofMultifunction RH 左右. Refn ing Poces Dissera tin.Shanghai ShanghaiUniversit (5)初始碳、氧含量一定的条件下，外界真空度 2001 的高低决定了反应深度的大小. (郁能文.多功能RH精炼过程的数学和物理模拟【学位论 (6)采取预真空操作，加速了前期的脱碳反应， 文].上海：上海大学，2001) 淡化了其脱碳转折点的影响，使得脱碳速率一开始 [3 Liu B Decarturiztion Model and mprovement of RHMFB Poces[Dissenation.Hebej Hebei Poly technic Universi, 就保持在一较高值，从而达到了较好的脱碳效果. 2005 符号表 (刘柏松.R-MB脱碳过程模型与工艺优化【学位论文1 河北：河北理工大学，2005) [9、【9一钢水中碳、氧的质量分数，%： [4 KuwabamT Umezawak Morik et al Investgation of decar [9一反应地点与外界压强相平衡时碳的质 burization behavior n RH-reac or and its operation mpovem ent 量分数，%： Trans Ion Steel Inst JPn 1988 28 305 4一A气泡表面单位时间的脱碳量。tmr': I5 Harashma K MimguchiS Kajcka H Kinetics of decarburiz de一真空室自由表面单位时间的脱碳量， tion of bw cabon lnud iron under reduced pressures Tets o Hagane198874449 miri, 【日Harashma K Mizguchi S MatsoM et al Rates of nitoge知 d一内部脱碳单位时间的脱碳量，tmr; and carbon removal fiom liquid ion in bw content regin underre dp一真空室内飞溅液滴单位时间的脱碳量。t duce pressures Bl ht 1992 32 111 mni, I7 Amaok Ik SakaoH et a]Kinetics of carbon and oxygen degassing from IAuid ion by agon strea TetsutoHagane &-自由落体加速度，9.8ms: 197663344 H脱碳反应临界钢液高度，門 [8 Pak YG YiK W.A new numericalmodel for predicting carban H一真空室内钢液高度，四 concentm tion during RH degassing trea ment ISIJ Int 2003 43 K脱碳反应的平衡常数： (941403 峰一待拟和参数，m扩； [9 LiCW ChengGG The constuctin of RH naural decarburiza tionm atema tica lmodel and he sudy ofm echanism of decarbur M-原子的摩尔质量，gmoT': zatin JChin RareEanh Soc 2010 28 112 P上钢液内气泡的压强、半径，PA9 (李崇巍。成国光.RH自然脱碳数学模型的建立以及脱碳机 R、R一分别为大气压强以及真空室压强P? 理研究.中国稀土学报，20102公112)北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 好的脱碳效果. 4 结论 (1)建立了 RH内部脱碳的数学模型 ,得出钢 液中生成 CO气泡的临界半径 、临界压力分别为 0.7mm、525 Pa. (2)碳含量的模型计算值与实验实测值吻合 较好. (3)反应深度的变化是和内部脱碳的反应速率 相对应的,其峰值的变化基本上反映了整体脱碳的 变化趋势. (4)在首钢迁钢有限公司现有的操作条件下 , 内部脱碳向表面脱碳转变的临界点大概在 10 min 左右. (5)初始碳 、氧含量一定的条件下, 外界真空度 的高低决定了反应深度的大小 . (6)采取预真空操作 ,加速了前期的脱碳反应 , 淡化了其脱碳转折点的影响 ,使得脱碳速率一开始 就保持在一较高值,从而达到了较好的脱碳效果. 符号表 [ C] 、[ O] —钢水中碳、氧的质量分数 , %; [ C] n—反应地点与外界压强相平衡时碳的质 量分数 , %; dAr— Ar气泡表面单位时间的脱碳量, t·min -1; dface—真空室自由表面单位时间的脱碳量, t· min -1 ; din—内部脱碳单位时间的脱碳量 , t·min -1 ; dspl—真空室内飞溅液滴单位时间的脱碳量, t· min -1 ; g—自由落体加速度 , 9.8 m·s -1 ; H—脱碳反应临界钢液高度 , m; H1—真空室内钢液高度 , m; K—脱碳反应的平衡常数 ; k1 —待拟和参数 , min -1 ; M—原子的摩尔质量, g·mol -1 ; p、r—钢液内气泡的压强、半径 , Pa、m; p0 、pV—分别为大气压强以及真空室压强, Pa; p eq CO—平衡的 CO分压 ,取决于溶解的 C、O浓度 以及钢液温度 , Pa; pcritical—临界压力, 其大小和 CO气泡的稳定形 核有关, Pa; phydrostatic—钢水的静态压强, Pa; Q—环流量 , t·min -1 ; R、AS—真空室半径及横截面积 , m、m 3 ; Vj—气液两相区体积, m 3; W、w—钢包内 、真空室内的钢水质量, t. 参 考 文 献 [ 1] TakahashiM, MatsumotoH, SaitoT.Mechanismofdecarburiza￾tioninRHdegasser.ISIJInt, 1995, 35(12):1452 [ 2] YuNW.MathematicalandPhysicalModelingofMultifunctionRH RefiningProcess[ Dissertation] .Shanghai:ShanghaiUniversity, 2001 (郁能文.多功能 RH精炼过程的数学和物理模拟 [ 学位论 文] .上海:上海大学, 2001) [ 3] LiuB S.DecarburizationModelandImprovementofRH-MFB Process[ Dissertation] .Hebei:HebeiPolytechnicUniversity, 2005 (刘柏松.RH-MFB脱碳过程模型与工艺优化 [ 学位论文 ] . 河北:河北理工大学, 2005) [ 4] KuwabaraT, UmezawaK, MoriK, etal.Investigationofdecar￾burizationbehaviorinRH-reactoranditsoperationimprovement. TransIronSteelInstJpn, 1988, 28:305 [ 5] HarashimaK, MizoguchiS, KajiokaH.Kineticsofdecarburiza￾tionoflowcarbonliquidironunderreducedpressures.Tetsu-to￾Hagane, 1988, 74:449 [ 6] HarashimaK, MizoguchiS, MatsuoM, etal.Ratesofnitrogen andcarbonremovalfromliquidironinlowcontentregionunderre￾ducepressures.ISIJInt, 1992, 32:111 [ 7] AmanoK, ItoK, SakaoH, etal.Kineticsofcarbonandoxygen degassingfrom liquidironbyargonstream.Tetsu-to-Hagane, 1976, 63:344 [ 8] ParkYG, YiKW.Anewnumericalmodelforpredictingcarbon concentrationduringRHdegassingtreatment.ISIJInt, 2003, 43 (9):1403 [ 9] LiCW, ChengGG.TheconstructionofRHnaturaldecarburiza￾tionmathematicalmodelandthestudyofmechanismofdecarburi￾zation.JChinRareEarthSoc, 2010, 28:112 (李崇巍, 成国光.RH自然脱碳数学模型的建立以及脱碳机 理研究.中国稀土学报, 2010, 28:112) · 280·