高洁净钢循环真空脱气精炼工艺中二次稀薄燃烧行为及热补偿研究

采用吹氧循环真空脱气法精炼超低碳钢工艺中，钢液脱碳时，真空室内会有CO析出，由于高真空作用与其它气体形成层状分布的混合气体涡流，高温条件下与喷入真空室内的氧气发生稀薄燃烧，释放热量补偿钢液在精炼过程中的热损失，该过程对钢液质量有着重要影响。本项目针对这一现象，利用热态模型实验研究高真空条件下CO稀薄燃烧反应的燃烧条件、燃烧率和放热规律。掌握氧气在钢液脱碳、稀薄燃烧和钢液升温三个过程中的利用比率，建立氧气浓度与钢液脱碳率、CO反应率及放热量的关系，在此基础上构建CO稀薄燃烧条件下循环真空脱气装置的整体数学模型，进而详细分析真空室内混合气体流速、温度、压力以及各种气体浓度分布。明确稀薄燃烧条件下钢液的脱碳和升温规律，给出吹氧量与钢液中碳浓度和钢水温度的关系。为改进生产工艺、节省资源、保护环境和提高产品质量提供理论依据。

真空精炼超低碳钢工艺中，钢液脱碳时钢液中的 C与 O结合析出 CO，由于高真空作用与其它气体形成层状分布，高温条件下与喷入真空室内的氧气发生稀薄燃烧，释放热量补偿钢液在精炼过程中的热损失，该过程对钢液质量有着重要影响。本项目针对这一现象，利用实验室模型试验配合现场实测的方法研究高真空条件下CO稀薄燃烧反应的燃烧条件、燃烧率和放热规律。建立氧气浓度与钢液脱碳率、CO反应率及放热量的关系，在此基础上构建CO稀薄燃烧条件下循环真空脱气装置的整体数学模型，进而详细分析真空室内混合气体流速、温度、压力以及各种气体浓度分布。明确吹氧量与钢液中碳浓度和钢水温度的关系。研究结果为改进生产工艺、节省资源、保护环境和提高产品质量提供理论依据。