Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 8
І.І.Вакуумирование стали при внепечной обработке 8
1.2. Тепломассообменные процессы при обработке стали вакуумом 10
1.2.1. Обработка стали вакуумом и нейтральным газом 10
1.2.2. Процесс взаимодействия углерода и кислорода при изменении давления над поверхностью металла 17
1.2.3. Влияние водорода на процесс обезуглероживания 27
1.3. Математическое моделирование тепломассообменных процессов
при внепечной обработке стали 29
1.4. Выводы по главе 40
Глава 2. Разработка математического описания тепломассообменных процессов 42
2.1. Основные идеи математического описания 42
2,1 Л. Применение системного подхода к описанию процесса вакуумирования 42
2.1.2. Применение принципа аддитивности к описанию процесса обезуглероживания 45
2.1.3. Физические допущения при разработке математического описания 49
2.2. Теплопередача в ковше с металлом и камере агрегата 50
2.3. Массоперенос углерода, кислорода и водорода 56
2.4. Взаимодействие углерода и кислорода, дегазация, удаление продуктов реакций 58
2.5. Формирование газовой смеси отходящих газов при вакуумировании 61
2.6. Выводы по главе 63
Глава 3. Разработка компьютерной модели тепло-массообменных процессов 65
3.1. Разработка приближенного решения 65
3.2. Тестирование алгоритмов модели 68
3.2.1. Уравнение теплопроводности 68
3.2.2. Взаимодействие углерода с кислородом 69
3.2.3. Количество и состав газовой смеси, образовавшейся при вакуумировании 70
3.3. Адаптация и проверка адекватности модели 72
3.3.1. Адаптация механизма перемешивания металла 72
3.3.2. Адаптация процесса охлаждения металла в ковше при вакуумировании...76 3.3.3 Проверка адекватности процесса обезуглероживания при вакуумировании стали в ковше ,78
3.4 Выводы по главе 82
Глава 4. Моделирование тепломассообменных процессов 84ч
4Л. Исследование тепломассообменных процессов при внепечной обработке 84
4.2. Исследование закономерностей обезуглероживания при вакуумировании... 91
4.2. L Изучение равновесия углерода и кислорода при вакуумировании 91
4.2.2. Изучение закономерностей процесса обезуглероживания 94
4.3. Влияние расхода нейтрального газа на процесс обезуглероживания при вакуумировании 99
4.4. Особенности образования СО и СО2 в процессе вакуумирования 101
4.5. Влияния водорода на процесс обезуглероживания при вакуумировании .103
4.6. Выводы по главе 106
Глава 5. Совершенствование технологии вакуумирования . 108
5.1. Установка вакуумирования УВС-300 в конвертерном производстве ОАО "Северсталь" 108
5.2. Разработка рекомендаций по совершенствованию существующей технологии И^
5.2.1. Определение оптимальных условий для получения заданного содержания углерода 112
5.2.2. Повышение производительности УВС 114
5.3. Применение модели для прогноза выбросов шлака и металла при вакуумировании 116
5.4. Выводы по главе 119
Заключение 121
Литература
