D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.08.006 第31卷第8期 北京科技大学学报 Vol.31 No.8 2009年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2009 RH处理超低碳铝镇静钢的总氧预测模型及应用 孙彦辉张琳倪有金许中波蔡开科 北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 摘要根据3001钢包RH真空处理超低碳铝镇静钢的实验数据，建立了RH处理过程钢中总氧含量的预测模型，得到了钢 中氧含量的预测公式，模型综合考虑了处理时间、真空室吹氩流量、钢水环流量、浸渍管直径和钢包渣中(Fe0十M0)含量等 因素对总氧含量的影响，并对改进RH处理工艺进行了讨论·模型分析表明，促进夹杂物上浮的手段有增大吹氩流量、增加浸 渍管直径，但都有一个合适的范围 关键词炼钢：脱氧；真空处理：预测模型 分类号TF703.5 Total oxygen prediction model of ultra-low carbon aluminum killed steel in RH treatment and its application SUN Yan-hui,ZHANG Lin,NI You-jin,XU Zhong-bo,CAI Kai-ke School of Metallurgical and Ecological Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT Based on the experimental data of ultra-low carbon aluminum killed steel in a 300t ladle of RH treatment,a model for predicting the total quantitatively oxygen content of molten steel was established.Some factors such as treatment time,argon flow rate,molten steel circulation rate,snorkel diameter,FeO and MnO content in ladle slag were considered in the model.Potential im- provements for RH operation were discussed.According to model analysis,the methods for promoting inclusion rising are increasing the argon flow and enlarging the snorkel diameter.but they have proper ranges. KEY WORDS steelmaking:deoxidization:vacuum treatment:prediction model RH是生产超低碳钢的主要装置，关于RH处环流量、浸渍管直径和钢包渣中(FeO十MO)含量 理过程钢中脱碳行为的研究已有很多]，但对RH 等因素的影响，并对改进RH操作进行了讨论， 处理过程钢中脱氧行为的研究较少，一般生产超低 1RH脱氧预测模型的建立 碳铝镇静钢时，转炉冶炼终点钢水含碳量为 0.02%~0.05%(质量分数)，经RH真空脱碳能使 钢液中表观脱氧速度为]： 目标碳降至10×10-6~30×10-5，脱碳结束后，再 _dOl=k[o]:一k红 dt (1) 向钢水中加铝以脱氧和合金化，随后的RH脱气过 程中，钢水中的夹杂物不断上浮去除，因此，可用钢 式中，[0]：为t时刻钢中氧的质量分数，10-6；k1为 中总氧T[0](T[0]=[0]溶十[0]夹)来衡量钢中洁 夹杂物上浮去除的速度常数，min一1；k2为钢液二次 净度水平 氧化时氧的传递速度，10-6mim1 根据3O0t钢包RH处理超低碳铝镇静钢的生 在t=0,[0]:=[0]o;t=t,[0]:=[0]上积 产数据，本文从理论上建立了RH处理钢中总氧含 分有： 量的定量预测模型，得到了钢中氧含量的预测公式， 模型中综合考虑了处理时间、真空室吹氩流量、钢水 [o],=-e5)+[o]e (2) 收稿日期：2008-10-14 作者简介：孙彦辉(1971一），男，副教授，博士，E-mail:sunyanhui@metall.ustb.edu.cnRH 处理超低碳铝镇静钢的总氧预测模型及应用 孙彦辉 张 琳 倪有金 许中波 蔡开科 北京科技大学冶金与生态工程学院‚北京100083 摘 要 根据300t 钢包 RH 真空处理超低碳铝镇静钢的实验数据‚建立了 RH 处理过程钢中总氧含量的预测模型‚得到了钢 中氧含量的预测公式．模型综合考虑了处理时间、真空室吹氩流量、钢水环流量、浸渍管直径和钢包渣中（FeO＋MnO）含量等 因素对总氧含量的影响‚并对改进 RH 处理工艺进行了讨论．模型分析表明‚促进夹杂物上浮的手段有增大吹氩流量、增加浸 渍管直径‚但都有一个合适的范围． 关键词 炼钢；脱氧；真空处理；预测模型 分类号 TF703∙5 Total oxygen prediction model of ultra-low carbon aluminum killed steel in RH treatment and its application SUN Y an-hui‚ZHA NG Lin‚NI You-jin‚XU Zhong-bo‚CAI Ka-i ke School of Metallurgical and Ecological Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT Based on the experimental data of ultra-low carbon aluminum killed steel in a300t ladle of RH treatment‚a model for predicting the total quantitatively oxygen content of molten steel was established．Some factors such as treatment time‚argon flow rate‚molten steel circulation rate‚snorkel diameter‚FeO and MnO content in ladle slag were considered in the model．Potential im￾provements for RH operation were discussed．According to model analysis‚the methods for promoting inclusion rising are increasing the argon flow and enlarging the snorkel diameter‚but they have proper ranges． KEY WORDS steelmaking；deoxidization；vacuum treatment；prediction model 收稿日期：2008-10-14 作者简介：孙彦辉（1971—）‚男‚副教授‚博士‚E-mail：sunyanhui＠metall．ustb．edu．cn RH 是生产超低碳钢的主要装置‚关于 RH 处 理过程钢中脱碳行为的研究已有很多［1—8］‚但对 RH 处理过程钢中脱氧行为的研究较少．一般生产超低 碳铝 镇 静 钢 时‚转 炉 冶 炼 终 点 钢 水 含 碳 量 为 0∙02％～0∙05％ （质量分数）‚经 RH 真空脱碳能使 目标碳降至10×10—6～30×10—6．脱碳结束后‚再 向钢水中加铝以脱氧和合金化．随后的 RH 脱气过 程中‚钢水中的夹杂物不断上浮去除．因此‚可用钢 中总氧 T ［O］（T ［O］＝［O］溶＋［O］夹）来衡量钢中洁 净度水平． 根据300t 钢包 RH 处理超低碳铝镇静钢的生 产数据‚本文从理论上建立了 RH 处理钢中总氧含 量的定量预测模型‚得到了钢中氧含量的预测公式． 模型中综合考虑了处理时间、真空室吹氩流量、钢水 环流量、浸渍管直径和钢包渣中（FeO＋MnO）含量 等因素的影响‚并对改进 RH 操作进行了讨论． 1 RH 脱氧预测模型的建立 钢液中表观脱氧速度为［9］： — d［O］ t d t ＝k1［O］ t—k2 （1） 式中‚［O］ t 为 t 时刻钢中氧的质量分数‚10—6 ；k1 为 夹杂物上浮去除的速度常数‚min —1 ；k2 为钢液二次 氧化时氧的传递速度‚10—6 min —1． 在 t＝0‚［O］ t＝［O］0；t＝ t‚［O］ t＝［O］ t 上积 分有： ［O］ t＝ k2 k1 （1—e —k1 t ）＋［O］0e —k1 t （2） 第31卷 第8期 2009年 8月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．8 Aug．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．08．006