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    乳化區(qū)生成的二級氧源yeo大部分在高速氣流的作用r，彌散到乳化反應(yīng)K與鋼中碳和其他雜質(zhì)冗索人氣一液一液多相界面上進行間接氧化反比，還打一部分隊o被卷入涪中，形成廠三次氧源：根據(jù)前面的分析，能夠進行多相界面反應(yīng)的二次氧源量為qlox n。

    書俐巾碳和其他雜質(zhì)含量很高時，這部分氧源將全部被消耗掉，化學(xué)反應(yīng)的限制性環(huán)下是此二級緘源的提供速度；當(dāng)鋼戶碳和其他雜質(zhì)含量低時，反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)是碳和義他雜質(zhì)元素向反比界面的傳遞。

    通過熱力學(xué)分析我們可以得知，巾于今成的P、o‘得不到cao的間定，很不穩(wěn)定，N假定磷在乳化區(qū)基本不參與反府；碳的氧化反此都不改變yco液滴的活度；箱式電爐對1”醉的氧化反應(yīng)，根據(jù)Feo—酗o、相圖及活度線圖“i，可認為P90—sio、液滴中Fe〔3摩爾分數(shù)小手：o 5時，reo活度為o．5，sio、活度為l，當(dāng)『Po摩爾分數(shù)大于o．5時，F(xiàn)eo活度為其摩爾分數(shù)。

    出o、活度為其摩爾分數(shù)的兩倍12十干Mn的氧化反府，生成物比o—Mno為理想溶液．Feo、Mno活度均可以用它們的摩爾分數(shù)來表示，在此基礎(chǔ)上進行脫碳的動力學(xué)分析。

  有關(guān)氣泡農(nóng)面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)的計算，呵參考文獻!22：或參考相關(guān)書籍、聯(lián)合式435—式4．37可求出脫碳的傳遞通員‘、假定乳化反府區(qū)為半徑及肖度及的(橢)闖柱體，箱式爐采用積分算法，最終求出乳化反應(yīng)區(qū)的脫碳速率：式中  ／——氣體分率，即某具體位置氣體co所占比例；

    乳化反應(yīng)區(qū)半徑及為吹氧rq坑上端橫截面半徑，乳化反應(yīng)區(qū)高度鼾為吹氧凹坑的深度；根據(jù)文獻[231的觀察、co氣泡平均半徑約為2cM左右而對于反應(yīng)區(qū)域co的平均氣體分率J，轉(zhuǎn)爐中心反應(yīng)區(qū)為o．8，一次反應(yīng)區(qū)為o．44，對JL管式電爐乳化反應(yīng)區(qū)其大小uJ選擇在o．44—o．8范圍之間c考慮到脫碳用鈞不能超過qloxm，最終在單位時間內(nèi)，脫碳量表示如下：

    半mfAc＞q。()x n  時：

    ACl n—d＝q?oX H．1    (4．39)

    此時用來進行氧化反應(yīng)的二級氧源全部用來進行脫碳，脫碳反應(yīng)速率受供氧強度制約；

    當(dāng)?shù)\fAc事q1()X…時：

    AC  、＝m，A c    (440)

用來進行氧化反應(yīng)的二級氧源部分用來脫碳，脫碳反應(yīng)速率受碳、氧元素向反應(yīng)表團9、散傳遞制約*在這樣的情況r。剩余氧源將在si、Mn和鐵之間進行分配，出于假定了氧化物液滴與鋼液間的反應(yīng)達平衡，可反算出平衡條件下『co—5i()?！甅no各個氧化物的摩爾分數(shù)，最終確定剩余氧源將在5i、Mn和鐵之間進行分配c

    根據(jù)第一種計算脫碳速率的人法劉影響脫碳速率的因素進行分析。如果乳化反應(yīng)K si含顯較高，氧化物液摘中5山、的話度接近J：1，則與之丫衡的氧員較低，脫碳反應(yīng)速率將大大降低，至個發(fā)生脫碳反應(yīng)．這與小產(chǎn)實際也是吻合的；如果吹氧射流沖擊人大，則吹氧凹坑體積更人，乳化反應(yīng)區(qū)的體積包相應(yīng)更人，根據(jù)式438，脫破反應(yīng)速率可得到大大的提高這包與生產(chǎn)吻合。

    第  種計算脫碳速率方法汁算的前提條件是吹氧產(chǎn)生的Fe()液滴平均旦徑非常小，轉(zhuǎn)爐／1’產(chǎn)氧氣創(chuàng)流腫方大，可能滿足這條件而44爐側(cè)吹氧射流腫方力相對小些，嚴生的reo液淌平均紅徑并不能滿足小1“10P”，且此液淌在反比區(qū)停留叫間較短，這就需要開發(fā)第二種計算脫碾速率方法。

    第二種計算脫碳速率力苦是根據(jù)反應(yīng)器理解，4J，充分考慮Feo液淌平均畝徑利其在乳化反應(yīng)b(的停留時間，來計算Fc()液滴提取c、si和Mn的速率的。

    假定Feo液淌勺Lo氣泡接近后，F(xiàn)co液滴釋放氧勺碳作用進行脫碳，將球狀t、eo液病和球冠狀co氣泡近似看成兩個園柱體，例柱體的底凹彼此相對，如圖4．]1所小，這樣可采用柱A4標(biāo)系統(tǒng)分析出碳轉(zhuǎn)化為c〔)的物流密。

    如圖411所q1，此區(qū)域巾巒積J＝2”rT萬的外側(cè)面圍成，rT足yeo液滴的個樣，2為FGo液滴與(：()氣泡之間距離。外側(cè)面將外部熔你勺Feo液滴·co氣泡間的反應(yīng)區(qū)分J r；根據(jù)r＝r7處的碳含量梯度rJJ求得co氣泡表面上c轉(zhuǎn)化成c()的物質(zhì)流密度。在桿坐標(biāo)r，在內(nèi)半極為f高度為z的圓桿向上，沿f方N碳擴散物質(zhì)流的散皮為與氧反應(yīng)消耗的碳量。

可以看出，在這樣的情況下．脫碳速率受碳向反應(yīng)界面擴散控制以卜灶不考慮硅錳元素對脫碾影響進行的脫碳速率計算，而實際情況硅錳冗素的氧化會對脫碳造成—2的影響，有必要從si—c、Mn“c競爭緘化的角度進一步分析脫碳速率。

 如果反應(yīng)逆向進行，c優(yōu)先54化，在鋼小生成的出o。會像reo液摘祥，擴散到c〔)氣泡表面與c反府，出于co氣泡大量／1—成v sio，與c的反應(yīng)動力學(xué)條件會特別好，所以此DJ uJ以個考慮5i的氧化。

    以—亡2L中7y*u、：誨l mo]co氣泡提供的反應(yīng)面積乘以5i的傳質(zhì)系數(shù)；A5，：肖yeo液滴只提取磚v單價時間A2內(nèi)硅的氧化絲假定單伙時間內(nèi)qloX n、m。l的Feo液淌平均半徑為Rl)，平均停留時間為＼，

    可假定L、eo液滴提取Mn達到個衡，從而求出c2小，據(jù)以上對乳化反應(yīng)區(qū)脫碳動力學(xué)的分析，得小了脫碳反應(yīng)速率的第二種計算算方法，通過11答機編程．可建立乳化反應(yīng)區(qū)的脫碳模型。建模過程小、重點考慮的是S1、c之間的競爭氧化，si、c氧化后的剩余氧源可用來氧化Mn。

    乳化反應(yīng)K存在的多相反應(yīng)可以分為兩類：第一類是彌散液體統(tǒng)化物(可看成為渣相)與鋼液問的鋼渣反應(yīng)；第二類是氣液相界面上發(fā)生的脫碳反應(yīng)和脫氮反，管式爐脫氮反應(yīng)對脫碳影響小，可不考慮。根據(jù)鈉渣間反應(yīng)的動力學(xué)條件的不同，有兩種計賓脫碳速率的方法。

    第一種方法是認為乳化反應(yīng)區(qū)內(nèi)的氧化物Fco、引o，和Mno個百接參與脫碳反應(yīng)，而是將氧釋放到期液中．鋼液個氧和碳擴散到co氣泡表面進行脫碳，同時認為二次緘源比()液摘平均直徑非常小(小廣lop”*”)，且reo液滴在反應(yīng)區(qū)停留時間相對較長，reo釋放緘和其與磚、錳反應(yīng)的動力學(xué)條件非常好，可假定反應(yīng)區(qū)內(nèi)硅、錳和鐵的氧化反應(yīng)達平衡，則可確定反應(yīng)區(qū)的平衡氧含量。