在土耳其炼钢炉系统电弧炉和钢包的质量平衡模型设施

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1、在土耳其炼钢炉系统电弧炉和钢包的质量平衡模型设施摘要：在电弧炉（EAF）的钢生产工艺中，主要用废钢作为原料，而不是铁矿石。在电炉炼钢过程中，废钢是第一炉熔化，然后可以在如钢包精炼炉的特殊炉（LF）获得所需钢材的化学成分。这是用于合金钢的二次精炼炉过程中的一种。LF炉提供了强大的热通量和实现精确的温度控制，从而允许添加各种合金元素所需的金属。它还提供了优质的脱硫，钢水流量减少和下进行除脱氧产物处理。重要的是了解确切的数额，从而进行取消LF输入所需的合金组成元素质量平衡模型分析。在本研究中，化学反应与质量守恒定律在电弧炉和LF炉为蓝本，根据不同的废料成分，合金元素的比例，和其他输入金额，完全可以得

2、到整个系统和最终合金钢输出的化学成分。此外，人们发现，系统中的铁元素质量效率为95.93%。效率计算所有元素输入值炭为8.45%，硅为30.31%，锰为46.36%，磷为30.64%，硫为41.96和铬为69.79 等。这些效率提供宝贵的意见，使电弧炉和LF炉系统输入每燃烧100公斤的材料或输入消耗材料的金额。关键词：电弧炉 钢包精炼炉 系统建模 质量平衡 钢液符号列表m-物质的质量 LF-钢包精炼炉标 LF -MAT-低频材料CK-可乐 L-St-钢液Dm-脱氧材料 MM-金属锰dst-粉尘 M0-氧化镁electd - 电极 n-g-天然气EAF-电弧炉电弧炉 oxy-氧F-助焊剂 P-生

3、铁FB -硼铁 s-废料FC-HC-铬铁碳含量高 SFM-可持续森林管理FC-LC-铬铁碳含量低 SG-兴烟道FL- （氟化钙+碳酸钙+二氧化硅） S-硫FMG-锰铁 SL-矿渣FMO-钼铁 ST-SL-钢渣FS -硅铁 石生产过程中，电炉的主要优势是系统使用钢废钢作为原料，而不是铁矿，因为这一事实，电炉生产方法是首选全球，并在土耳其的其他钢铁生产中广泛应用。由于这个原因，最近在土耳其使用电炉工厂的粗钢产量也不断增加.重要原因之一是所需的每一吨电炉流程粗钢生产能力的具体投资要低得多增加电炉钢产量比其他是， 像其他钢铁综合生产设备等的生产方法。 此外，电炉设施需要投资期限较短，因为这一事实，他们

4、比其他的钢铁生产方法更经济，更可行的，也是这种炉比综合钢铁生产设施的生产过程更加灵活. 在土耳其，目前土耳16个可用的电炉钢生产设施的的生产能力总容量已变范围在4 10万吨/年，以2 10吨/ a和目前每年的总电炉钢生产的能力比70 %。 电弧炉设施之一，在许多钢铁生产过程的主要步骤可以概括为：废钢熔化氧化还原去除杂质合金脱氧铸件铸造准备。1电弧炉和LF系统炼钢 一个真正的炼钢过程，涉及许多复杂的物理和化学耦合现象ENA ，如氧化，脱碳，脱磷和矿渣形成。 被控电炉废钢，它需要其他合金材料。过电极炉接通电源。当电源接通，通过在电炉电极电弧将废旧材料和电极之间形成像闪电击中地面。电弧形成后，将温度

5、提高到1600 ，这是高于废钢的熔化温度。钢水中的一些物质如碳，氧，氢，氮必须添加到熔化废钢和混合废钢。 约90分钟后，以消除一些少量的杂质，倾倒到钢包，然后转移到LF炉中。 LF炉通常用于合金钢的二次精炼。LF炉在炼钢过程中，可以提供强大的热通量。除了所需的各种不同的合金元素和精确的温度控制量是可能的。在高温环境下，它还提供了优质的脱硫减少和去除脱氧产物处理。二次炼钢已成为一个现代化的钢铁厂不可或缺的炼钢生产途径，可以与这些有益的功能电炉+低频过程，并有可能获得所需的严格的质量控制。 因此，越来越多地用于在最近命名为主要炼钢炉，炼钢迅速熔化废钢和总炼油，进一步细化和控制二次炼钢。 用真空电弧

6、精炼（ VAR ）和电渣重熔（ESR）的方法可以进行二次炼钢，但使用这些方法时，应在钢铁凝固重熔过程时开始。 钢铁生产所需的成分，可以通过添加适量必需的元素之间不同的元素或化合物在高温下反应速率之间所发生的许多化学反应，在适当的水平，并通过添加所需的其他元素的合金材料在构图。2系统建模 电弧炉和LF生产过程的对整个系统结构图如图1所示。他们进行化学分析的系统（电炉+ LF）的组成材料从名叫camdali的杂志里的介绍采取的。对这些物质成分进行化学分析。在早先的研究中，电弧炉和LF建模和分析作为单一的独立的系统，但在目前的研究，电弧炉和LF炉一起被考虑作为一个整体的集成系统，并确定这些材料进入和

7、离开系统，可以使用化学分析对电弧炉和LF发生的化学反应进行分析。表1和表2中提到的一些化学反应已准备根据表1中的化学反应。电弧炉和LF的化学成分和出口产品的金额上的数据可以发现REF1 ， REF5 ，以及REF 7每个进入的化学成分和元素的进口量为100公斤。表3给出了每个化工厂的化学分析。 获得质量平衡模型和元素分析如表3所示，在表1中进口材料的化学分析显示系统（电炉+ LF）的化学反应。 电弧炉和LF系统的质量平衡模型获得显示式（1）到式（3），如下： minlet=moutlet (1) minle(EAF+LF)=ms+ mp + mf+ mck+ mdm + mm-g+ moxy

8、+mLF-mat (2) mLF-mat= mFMg + mmm + mSFM+ mFs + mfc-hc+ mfclc + mFM + mNi + mAl + mFB + msul + mc + mlime + mF1 + mMO + mAl。 Oa + meled + mAr + moxy (3)出口的产品，可以写成如下: minlet(EAF+LF) = mj-st + msl + mdst + mat-al + mag (4) 3 电炉系统的质量平衡分析 已经进行了进口部件更换的质量平衡分析（电炉+ LF）的钢铁生产过程如图所示。（电炉+ LF）的钢铁生产过程中已经进行了根据下文提到在

9、使用质量守恒定律，如图1所示的进口部件（5） ，输出元件的生产结果（电炉质量平衡分析+ LF）的系统是由每个100公斤进口元件和输出产品所取得的成果之一是下面简要地提到：mEAF + mLF =( mSG + mSt-SL + mDST + mSL )EAF + (mSG + mDST + mSL) + mLS mEAF + mLF =100kg（5 ）式可扩展如下所述: ( mSG + mSt-SL + mDST + mSL )EAF + (mSG + mDST + mSL) + mLS = 100kg表4总结了上述值从每个入口组件所取得的成果。此外，每个入口（电弧炉+ LF）的系统组件的质

10、量平衡分析结果给出了，详细见表5。组件和元素的所有入口和出口量可以很容易观察到的，例如， 1.2公斤的FeO是电炉中铁渣，这个值的出口金额，可以很容易地发现在表5中的第一行。4、结论 在本研究中，所有电源插座的元件和组件的利率（电弧炉+ LF）的钢铁生产体系，根据100公斤每个入口要素的获得。这种分析，双方的电炉和低频系统作为一个整体考虑，而在反应和质量平衡的分析研究分别进行了的电炉和低频独立，和了整个系统的（EAF +LF ），获得的结果是归纳汇总。例如，从表2中可以看出，（电炉+ LF）的系统生产95.93公斤产品的进口量为100公斤的入口铁元素。这意味着系统中的元素铁的质量，效率是95.

11、93%。这些效率为C 8.45 ， 30.31 的硅，锰为46.36 ， 30.64 的P ， 41.96 和69.79 的Cr等。这些效率提供了一个100千克进口量（电弧炉+ LF）的系统被破坏或燃烧材料量的重要思想。使用给定的效率，生产者可以很容易地确定所需的进口材料，根据他们所需的产品组成。当组件的分析和反应速率是已知的，可以得到精确的钢所需的组成及控制系统，可以更容易地实现。这是制造商的重要优势之一。此外，制造商可以很快学会组成渣，灰尘，和收取的材料，到电弧炉和LF。这意味着最低的生产时间和最低的成本。它可以成像后，石墨和金属基体之间的脆性断裂，断裂韧性之间的铁素体的一部分出现。同时，

12、 45%试样变形的总伸长率提高到2.0 %（见表1）因此，定向石墨形态的延展性增加变形的GCI。由于石墨的体积分数是每个拉伸试样约13 ， GCI强度与热变形增加的现象可能是由石墨片方向分布。事实上，石墨薄片运行逐渐平行。与每个导致沿拉伸方向的总负荷面积的增加，如图所示。然后变形GCI抗拉强度增加的结果。重要的是要注意，在同一时间，延展性变形GCI增加。据建议，GCI可提高热压缩的强度和延展性。结论：在本研究中，所有电源插座的元件和组件的利率（电弧炉+ LF）的钢铁生产体系，根据100公斤每个入口要素的获得。这种分析，双方的电炉和低频系统作为一个整体考虑，而在反应和质量平衡的分析研究分别进行了

13、的电炉和低频独立，和了整个系统的（EAF +LF ），获得的结果是归纳汇总。例如，从表2中可以看出，（电炉+ LF）的系统生产95.93公斤产品的进口量为100公斤的入口铁元素。这意味着系统中的元素铁的质量，效率是95.93%。这些效率为C 8.45 ， 30.31 的硅，锰为46.36 ， 30.64 的P ， 41.96 和69.79 的Cr等。这些效率提供了一个100千克进口量（电弧炉+ LF）的系统被破坏或燃烧材料量的重要思想。（1）灰铸铁热压缩到80，使用的CCC认证过程中无开裂问题出现。（2）GCI石墨薄片往往是超过45的热变形后相互平行。（3）80 的热压缩后的拉伸强度，韧性，和

14、GCI硬度均显着提高：拉伸强度为249兆帕，总伸长率为5.2 ，硬度为217HV。参考文献：（1） 土耳其和世界钢铁钢铁行业和第二定律分析，土耳其伊斯坦布尔（土耳其伊斯坦布尔技术大学，科学与技术学院，1989年）（2） 计算机辅助交流电弧炉炼钢质量平衡分析研究。铁和钢研究， 2005年 12月（3） 莫拉莱斯路，安科内霍，罗德里格斯，电弧炉过程动态在直接还原铁的熔点冶金与材料交易， 2002,33 （ 2） :187- 199（4） 研究稳态传热钢包精炼炉钢生产过程，铁和钢的研究，诠释，2006，13（3）：18-20（5） 钢铁生产设施经济的优化研究萨卡里亚，土耳其：萨卡里亚大学科学技术研究

15、所， 2OO5 （土耳其）（6） c在电动的物理火用潜力和火用效率M.Obtaining Furnace.Trakya论高校科学杂志，2004,5 （1） :53 -61 （土耳其）（7） 电钢生产中的热力学第二定律分析炉法，在钢铁制造公司土耳其伊斯坦布尔技术大学科学与技术，1988年。（8） ASIL切利克Inc.Technique刊物1 - 10.Orhangazi ，土耳其： SIL切利克公司，1990 表1：在电炉发生的一些化学反应2Fe+3OFe2O3 2P+5OP2O5Mn+0MnO C+2OCO2(gas)2A1+3OAl2O3 C+OCO(gas)Si+2OSiO2 Ca+O(

16、CaO)Zn+OZnO 2Cr+3OCr2O3Fe+OFeO (CaO)+S(CaS)+O3(CaCO3)(CaO)+CO2(gas)表2：在电炉组件金额单位的反应产物为每100千克元素所需金额生产的钢钢渣氧化铁氧化亚铁碳一氧化碳二氧化硅氧化锰五氧化二硫硫化钙三氧化二铬氧化钙三氧化二铝三氧化二硼氧化锌二氧化碳总和铁95.930.511.362.2100碳8.450.021.4890.5100硅30.310.0469.65100锰46.360.1253.52100磷30.640.1669.2100硫41.960.3057.74100铬69.790.0530.16100镍99.460.54100镆

17、99.460.54100铜99.470.53100碳酸钙005644100铝00100100锌00100100钙00100100表3（电弧炉+ LF）产物的化学分析物料铁碳硅锰磷硫铬铝总和生产废料97.310.550.350.50.0250.0350.999.67HMS的废料97.570.350.40.60.040.040.2599.25碎纸机废料98.560.20.020.80.020.030.0599.68DKP的废料99.050.3500.350.0250.0250.0599.85生铁94.273.5110.150.08100焦炭088.500.589熔点1.721.72脱氧材料91.4816620.10.021199.8电焊条0.1599.30.150.0599.65锰铁100100锰101.518.33700.150.02100高碳21.3971.50.0750.0370100低碳27.240.51.50.010.7570100钼锰27.550.251.50.10.129.5镍0.10.1铝19697硼铁74.80.22380硫100100碳98.450.050.599石灰氧化镁氧化铝电焊条0.1599.30.150.0599.65天然气氧