钢液RH精炼非平衡脱碳过程数学模拟:模型的应用及结果(Ⅱ)——非平衡因素及其对脱碳过程的影响

摘要

应用提出的新三维数学模型于90tRH装置内RH和RH-KTB精炼中钢液的脱碳,结果表明,本工作条件下,整个精炼中由气泡穿过液相时所作曳力功、流动和扩散及化学反应等非平衡过程引起的体系内耗散函数κ2的值不大,体系整个流场内非线性耗散因子qe(κ)≈1;体系内熵产生和能量耗散随精炼的进行很快减小;与气泡穿过液相时所作曳力功、粘性和紊流耗散及扩散相比,C-O反应对体系内熵产生和能量耗散起主导作用,低碳和超低碳钢的RH精炼似乎接近非平衡态的线性区;粘性和紊流耗散及扩散对非平衡活度系数的影响可忽略,除发生化学反应的部位(上升管区段和真空室熔池)外,RH装置中其他部位钢液内碳和氧非平衡活度系数的非平衡分量都趋于1;非平衡效应(主要是碳氧反应)对RH精炼中钢液的脱碳有抑制作用.与不考虑非平衡效应的情况相比,该模型能更合理和精确地模拟RH精炼中钢液的脱碳.