AOD过程基本的数学模拟

作     者：Mika Jrvinen Sauli Pisil Aki Krn Ville-Valtteri Visuri Timo Fabritius Topi Ikheimonen Pentti Kupari 李青 

作者机构：阿尔托大学 奥卢大学 奥托昆普不锈钢公司 

出 版 物：《世界钢铁》 (World Iron & Steel)

年 卷 期：2012年第12卷第6期

页      面：18-24+51页

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

主　　题：AOD 模拟 传质 化学反应 过程模型 

摘      要：针对AOD(氩氧脱碳)过程提出了一个新的仿真模型,模型考虑了局部的变化,但仍然保证了计算的高效性。一个新的思路就是把AOD转炉作为流股区的活塞流反应器和熔池与表面熔渣的连续搅拌池反应器的组合来模拟。这种方法比之以前的模型有很多优点。首先,它提供了考虑气泡在流股中上升过程局部变化条件的有效方法。因为变量更少,相对于计算流体动力学(CFD)模型,这种构造使其能够非常高效地运算。模型的验证也更容易,因为它具有可被试验确定的特征。将模型与两种不同的试验(高Cr和低Cr钢种)情况进行了对比,结果表明,模型对脱碳和Cr行为的预测很好。利用模型输出结果可以获得主导机制的信息,更为重要的是何种元素主要参与氧的反应。模型给出了不同成分的元素如何在喷嘴附近区域首先发生氧化,之后又在熔渣上浮过程中被部分还原。模型同时包含了对氮行为的模拟,因此可以系统地用于优化脱氮。