鐵水脫磷處理工藝模擬模型的開發(fā)

由于鐵水脫磷是高氧位勢的渣和低氧位勢的鐵水之間的反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)動力學理論對其進行解析，開發(fā)了偶合反應(yīng)模型。但是，以往的模型是將渣作為均勻液相進行處理的，因此它在多相渣的應(yīng)用受限。最近，有研究者提出了考慮到渣中固相影響的新工藝模擬模型。但將該模型與實驗值進行比較，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用性有限，為能適應(yīng)更廣泛的操作范圍，必須使各參數(shù)通用化。因此，日本開發(fā)具有用戶界面和參數(shù)通用化的新工藝模擬模型（MPSR模型：多相渣精煉模型）。

　　MPSR模型由計算反應(yīng)速度等的大尺度模型和相圖及計算造渣劑溶解速度等的中尺度模型構(gòu)成。中尺度模型還包含了計算由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的液相渣的粘性和固液共存渣傳熱性的模型。

　　計算流程為，在輸入用戶界面所示的各種計算條件后，首先對反應(yīng)前的渣成分和鐵水成分進行了計算。采用裝有Windows計算機中的Microsoft C++2010進行程序設(shè)計。除了可以進行該模型的計算外，還能獨立對液相渣的粘性和固液共存渣的傳熱性進行計算。MPSR模型的計算時間為1s左右。

　　在A公司應(yīng)用的計算結(jié)果表明，[%P]、[%Mn]、[%C]或溫度的變化具有良好的對應(yīng)關(guān)系。雖然在很多情況下堿度和（T·Fe）與實驗值有誤差，但與計算結(jié)果基本對應(yīng)。另外，只有在No.3的情況下，堿度會下降，因此必須使造渣劑的粒度比其它條件下的造渣劑的粒度增大。在B公司應(yīng)用的計算結(jié)果表明，金屬成分、渣成分和溫度變化都與實驗結(jié)果基本對應(yīng)，但在頂吹氧速度慢的條件下，計算值的[%P]高，計算值的[%Mn]下降。而且，為使堿度滿足要求，必須使造渣劑的粒度比實際值大。在C公司應(yīng)用的計算結(jié)果表明，[%P]、[%Mn]或（%FeO）的變化與實驗結(jié)果基本對應(yīng)。在D公司應(yīng)用的計算結(jié)果表明，雖然[%P]、[%C]、溫度和（%FeO）的變化與實驗結(jié)果基本對應(yīng)，但[%Mn]比實驗值低。在E公司應(yīng)用的計算結(jié)果表明，鐵水成分及溫度與實驗結(jié)果基本對應(yīng)，（%FeO）也與實驗結(jié)果基本一致。但是，堿度比實驗值低。通過計算，生石灰的渣化率也只有50%左右。即使減小m，在操作15分鐘左右后也難以使堿度超過3.0。