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作者：吴博 ;薛正良 ;宋生强 ;
单位：武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室;武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室;
摘要：根据半经验公式，将物料平衡、热平衡、碳排放和成本效益进行有机结合，开发了一种广义的质量(mass)-热量(heat)-碳排放(C)-成本(cost)耦合模型(简称MHCC耦合模型).利用MHCC耦合模型，结合某钢厂180 t转炉的原料成分、钢铁料结构、出钢温度和钢液成分等信息，建立了质能平衡方程.应用建立的转炉吹炼过程输入、输出关系，探究了转炉高废钢比冶炼对熔剂消耗、热量平衡、碳排放以及成本效益4个方面的影响.结果表明：随着废钢比r(即废钢与铁水之比)的增加，熔池中硅和碳的质量分数下降，转炉达到目标终点磷含量(质量分数)消耗的熔剂量和氧气量相应减少；当r从0.21增加到0.40时，熔池中硅的质量分数从0.6%降低到0.4%,碳的质量分数从3.6%降低到3.1%;当转炉终点钢水中磷的质量分数为0.01%时，熔剂消耗量从50.18 kg/t降低到39.92 kg/t,氧气消耗量从42.87 m~3/t降低到40.66 m~3/t(标准状态下，下同);转炉过程中碳的排放量和吨钢生产成本均下降，当r从0.16增加到0.40时，气化的碳的排放量从44.9 kg/t降低至38 kg/t,降低了约15.37%,同时炼钢成本降低了100.71元/t.
关键词：转炉;MHCC耦合模型;高废钢比;碳排放
基金资助：湖北省自然科学基金项目(2022CFB628)
