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本文以国内某钢铁企业为依托,以超低碳钢为研究对象,通过对真空脱碳热力学与动力学的研究和RH真空精炼装置现场生产超低碳钢工艺的分析,确立了真空脱碳机理,开发了适用于本企业的RH真空精炼装置的在线脱碳模型,对现场生产工艺进行了优化,提高了脱碳精度并降低了生产成本,有利于增强我国高附加值钢铁产品在世界上的竞争力,具有显著的经济效益和社会效益。本文主要研究内容及所获得结论如下：(1)通过对RH真空精炼装置热力学与动力学的研究,结合生产现场实际情况,对RH真空精炼装置内钢液的脱碳机理进行了研究,建立了RH真空精炼装置脱碳机理模型。机理模型将脱碳过程划分为三个阶段,将RH真空精炼装置内钢液的脱碳位置细分为五个部分,并且将这些脱碳位置对于总脱碳量的贡献通过参数的形式进行了设定。(2)结合现场生产工艺开发了基于上述机理模型的在线脱碳预报模型。通过现场验证,本在线脱碳预报模型的命中率为：在验证的20炉次内,命中率在±8×10-6以内18炉,±5×10-6以内10炉,±2×10-6以内3炉,1炉无效,命中率基本达到了设计要求。经过优化后本模型的命中率还会进一步提高。(3)通过模型的运行与分析,对现场生产工艺参数进行了优化研究。在RH真空处理前期增大压降速率,可使真空室内的压力在3rmin内达到极限真空,以提高脱碳速率,减少脱碳时间；将该RH设备脱碳时的提升气体流量由1500NL/min提高至1700NL/min,钢液循环流量由80.1t/min增大到83.8t/rmin,从而进一步提高脱碳速率。脱碳时的初始碳含量控制在300～450×10-6,脱碳结束时的平均氧含量控制在300×10-6以内,以有效降低夹杂物的产生。通过优化RH脱碳时间减少了2min,其效率提高明显。