电弧炉中浸入式吹氮过程钢液吸氮行为研究
来源期刊：材料与冶金学报2020年第4期
论文作者：王佳喜 战东平 刘新 黄乔乔 姜周华 张慧书
文章页码：265 - 269
关键词：电弧炉;氮分压;热力学模型;动力学模型;
摘 要：为了达到对电弧炉钢液精准控氮的目的,本研究基于电弧炉冶炼气氛多变的特征,采用MoSi2炉在1 600℃时模拟电弧炉冶炼,探究不同氮分压（100,60,20 kPa）下混合气体浸入式吹氮过程中钢液的吸氮行为.实验结果显示:在前20 min的吹炼时间内钢液吸氮速率最大,最大值为0.00144%/min;钢液在吹氮过程中同时发生吸氮和脱氮反应,共同影响钢液的氮溶解度;氮分压越高,钢液的氮溶解度越大,最大值为0.0383%.不同氮分压下,钢液氮溶解度实际值与热力学模型计算值的相对误差分别只有1.6%,0.7%和0.6%;不同吹炼时刻的钢液吸氮实际值与吸氮动力学模型计算值的相对误差平均值分别为0.6%,0.8%和1.1%.因此,可根据吹氮过程的氮分压,通过模型计算钢液氮溶解度和吹氮时间,实现对钢液精准控氮.
王佳喜1，战东平1，刘新1，黄乔乔1，姜周华1，张慧书2
1. 东北大学冶金学院2. 辽宁科技学院冶金工程学院
摘 要：为了达到对电弧炉钢液精准控氮的目的,本研究基于电弧炉冶炼气氛多变的特征,采用MoSi2炉在1 600℃时模拟电弧炉冶炼,探究不同氮分压（100,60,20 kPa）下混合气体浸入式吹氮过程中钢液的吸氮行为.实验结果显示:在前20 min的吹炼时间内钢液吸氮速率最大,最大值为0.00144%/min;钢液在吹氮过程中同时发生吸氮和脱氮反应,共同影响钢液的氮溶解度;氮分压越高,钢液的氮溶解度越大,最大值为0.0383%.不同氮分压下,钢液氮溶解度实际值与热力学模型计算值的相对误差分别只有1.6%,0.7%和0.6%;不同吹炼时刻的钢液吸氮实际值与吸氮动力学模型计算值的相对误差平均值分别为0.6%,0.8%和1.1%.因此,可根据吹氮过程的氮分压,通过模型计算钢液氮溶解度和吹氮时间,实现对钢液精准控氮.
关键词：电弧炉;氮分压;热力学模型;动力学模型;
