基于线性耗散热力学的废钢熔化行为研究

作     者：刘孟珂 马国军 张翔 姚旺龙 郑顶立 LIU Mengke;MA Guojun;ZHANG Xiang;YAO Wanglong;ZHENG Dingli

作者机构：武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室湖北武汉430081 

出 版 物：《钢铁研究学报》 (Journal of Iron and Steel Research)

年 卷 期：2022年第34卷第6期

页      面：571-577页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：省部共建耐火材料与冶金国家重点实验青年基金资助项目(2018QN10) 钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室开放基金资助项目(KF-20-3)。 

主　　题：废钢熔化 线性耗散热力学 传热 传质 

摘      要：为揭示废钢熔化过程中的传热传质机制,采用线性耗散热力学理论,研究了钢液与废钢之间的传热,碳的扩散传质以及两者之间的耦合作用关系。结合移动边界层理论模型,得到了钢液温度为1 773 K、钢液碳质量分数为1.0%、废钢半径为0.03 m、废钢的初始温度为300 K时界面处碳的质量守恒方程,即基于线性耗散热力学理论的废钢熔化模型,并通过前人的实验结果验证了模型的准确性。研究建立的基于线性耗散热力学的废钢熔化模型可以预测废钢熔化过程中界面处碳含量、碳的活度和界面温度随时间的变化规律,为实际工业生产提供理论指导。