The invention discloses a method for predicting the temperature variation law of pure calcium core wire melting and gasification process, belonging to the technical field of steel making. In the process of calcium treatment of the molten steel, according to the line rate, line diameter specific technical parameters of feed pure calcium cored wire feeding ladle, through experimental and computational convection between the pure calcium cored wire and liquid steel with contact heat transfer coefficient, heat transfer conditions between calcium core and steel strip, calculation by using the finite element method, pure calcium cored wire in calcium core and steel strip as two contact relationship between independent objects heat transfer analysis, find the pure calcium cored wire feeding temperature variation of liquid steel after the critical point of pure metal calcium cored wire melting gasification; to determine the best technology the parameters in the production process. It is suitable for optimization and determination of calcium treatment process in steelmaking process.
【技术实现步骤摘要】
预测纯钙包芯线熔化及气化过程温度变化规律的方法
本专利技术属于炼钢工艺
,特别是涉及一种预测纯钙包芯线熔化及气化过程温度变化规律的方法,适用于钙处理工艺的工艺参数优化。
技术介绍
在冶炼钢水时,为了减少氧化物夹杂的总量、改善氧化物夹杂形态、解决连铸过程中水口结瘤等问题,在精炼结束后要进行钙处理工艺。由于喂入钢水纯钙包芯线后钙元素收得率高、钙处理成本低、生产效率高以及操作稳定等优势,将大有取代传统硅钙线的趋势。由于纯钙包芯线进入钢液后,无法直接测量其温度的变化,同时钙是易燃易氧化金属,在常态不能实现传热试验检测,因此不能得到钙线的熔化气化过程及机理。建立方程计算模型是人们至今解决复杂问题的一个重要手段,把数学解析方法与试验方法结合在一起通过对包芯线喂入钢液过程中传热特征的分析推导理论喂线速度方程式;建立简单的完整的熔化模型数学公式一直是人们所研究的方向,但是对于复杂的问题简单的公式往往不能满足所有的方案,而且这些公式的不足是得到的芯线熔化时间,总是简单的考虑芯线的直径和芯皮厚度有关,而没有考虑芯线和芯皮两种物质各自不同的导热系数,以及两种物质各自的熔化和气化温度等相关因素。如《金属芯线喂入钢包过程CFD数值模拟及工艺优化研究》一文中运用流体计算和有限元软件模拟了金属芯线喂入钢包过程的温度场,但其虽然计算出了钙铁线深入钢液中时急速冷却钢液形成的钢壳,但其流场和温度场并没有耦合计算,这样计算的弊端是计算过程繁复,且没有考虑钢液流动对金属芯线传热的影响,这样的计算结果与实际生产实验相差甚远。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种预测纯钙包芯线熔化及气化过程温 ...
【技术保护点】
一种预测纯钙包芯线熔化及气化过程温度变化规律的方法,其特征在于,工艺步骤如下:(1)根据钙线进入钢水的速度,纯钙包芯线与钢液之间的强制对流换热条件按以下方法确定:
【技术特征摘要】
1.一种预测纯钙包芯线熔化及气化过程温度变化规律的方法,其特征在于,工艺步骤如下:(1)根据钙线进入钢水的速度,纯钙包芯线与钢液之间的强制对流换热条件按以下方法确定:其中:h为对流换热系数,W·m-2·℃-1;A为综合换热系数,3.6~6.8×10-3,综合换热系数A的范围确定,取决于现场工业实验反复校核有限元计算结果;D为钙线直径,m;v为钙线进入钢水速度,m·s-1;ρ为钢水密度,Kg·m-3;μ为钢水的动力粘度,Kg·s·m-2...
【专利技术属性】
技术研发人员:王卫华,刘金刚,王立峰,李战军,王彦锋,陈霞,
申请(专利权)人:首钢总公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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