【技术实现步骤摘要】
一种非金属夹杂物在钢渣界面分离的判断计算方法
[0001]本专利技术涉及一种非金属夹杂物在钢渣界面分离的判断计算方法，属于高品质钢冶炼方法
技术介绍
[0002]钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业和实现工业化的支柱产业。我国的粗钢产量从1990年的5153万吨提升至2019年的9.96亿吨，我国正由钢铁大国向钢铁强国转变。在这个过程中，对高品质钢提出了更加严格的要求。高品质钢的制备需要满足的条件之一为洁净化，而洁净化则主要指钢中杂质元素和非金属夹杂物的控制，其中，非金属夹杂物是影响钢铁材料洁净化生产的主要因素。
[0003]在炼钢生产过程中，去除钢中的非金属夹杂物是精炼的主要目标之一，而精炼渣吸附去除是去除非金属夹杂物的主要途径。通常认为精炼渣吸附去除夹杂物包括三个步骤：1)夹杂物在钢液中上浮至钢渣界面，2)夹杂物在钢渣界面运动分离，3)夹杂物在渣中溶解。目前对于第一步夹杂物的上浮和第三步夹杂物的溶解已有很多研究报道，通过物理模拟和数值模拟，可以优化得到有利于夹杂物上浮的流态，通过理论计算和实验研究，可以...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非金属夹杂物在钢渣界面分离的判断计算方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一、确定非金属夹杂物在钢渣界面处的位置与中心角的关系其中，D为非金属夹杂物中心相对于钢渣界面的位置，α为非金属夹杂物中心相对于钢渣界面的圆心角，d为非金属夹杂物直径，θ为非金属夹杂物在钢
‑
渣界面处的接触角，γ为欧拉常数(γ≈0.577)；步骤二、确定非金属夹杂物在钢渣界面处的受力与中心角的关系F＝πdσsinαsin(θ
‑
α)；
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(3)步骤三、确定非金属夹杂物在钢渣界面处平衡时所对应的中心角和位置非金属夹杂物在钢渣界面处平衡时，其受到的毛细力为0，即：F＝πdσsinαsin(θ
‑
α)＝0
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(4)得到非金属夹杂物在钢渣界面处平衡时所对应的中心角为：α0＝θ
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(5)其中，α0为非金属夹杂物在钢渣界面处平衡时所对应的中心角；将式(5)代入式(1)，得到非金属夹杂物在钢渣界面处平衡时所对应的位置为：D0＝0
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(6)其中，D0为非金属夹杂物在钢渣界面处平衡时所对应的位置；步骤四、确定非金属夹杂物在钢渣界面处分离时所对应的中心角和位置步骤四、确定非金属夹杂物在钢渣界面处分离时所对应的中心角和位置其中，α
C
为非金属夹杂物在钢渣界面处分离时所对应的中心角，D
C
为非金属夹杂物在钢渣界面处分离时所对应的位置；步骤五、确定非金属夹杂物在钢渣界面处分离所需要的能量步骤六、确定非金属夹杂物在钢渣界面处分离的临界速度
步骤七、计算非金属夹杂物在钢渣界面的分离概率其中，u
fluid，ave
为流体的时均速度，k为流体的湍动能，Φ(x)为标准正态分布函数。2.根据权利要求1所述的一种非金属夹杂物在钢渣界面分离的判断计算方法，其特征在于：所述步骤一中，B为无量纲邦德数，其通过下式计算得到：其中，ρ
steel
为钢液的密度，ρ
slag
为精炼渣的密度，g为重力加速度(g≈9.8m/s2)，σ为钢渣界面的界面张力。3.根据权利要求1所述的一种非金属夹杂物在钢渣界面分离的判断计算方法，其特征在于：所述步骤四中，非金属夹杂物在钢渣界面处分离时，其中心相对于钢渣界面位置为最大值，即：其中，α
C
为非金属夹杂物在钢渣界面处分离时所对应的中心角；更进一步的，为了方便计算，定义β，其表达式为：β＝θ/2
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(8)其中，β为自定义角，其大小为接触角的一半；更进一步的，由于非金属夹杂物在钢渣界面处分离时所对应的中心角在π/2+β附近，所以可以表示为：α
C
＝π/2+β+Δα
C
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(9)其中，Δα
C
为一小量；更进一步的，通过参考式(9)，对式(7)进行一阶泰勒级数展开，得到：更进一步的，将式(1)代入式(10)，通过解析代数求解得到：更进一步的，将式(11)代入式(9)，得到非金属夹杂物在钢渣界面处分离时所对应的中心角：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李中华，张立峰，段豪剑，刘志卫，贾宁，王阳，李杨，李哲，张岩，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：
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