AOD炉冶炼18-8型不锈钢吹炼工艺参数的讨论

本文利用热力学原理及数理统计方法中的回归分析法,以AOD炉冶炼18—8型不锈钢工艺为例,讨论AOD炉冶炼过程耗氧量计算,进一步讨论吹炼过程(Ar/O_2)修的确定。 作为冶炼不锈钢钢种为主的AOD炉,问世已近十年,冶炼工艺较为完善。日本曾估计,1978年全世界不锈钢总产量的百分之七十五将由AOD炉生产。但是,目前手动操作AOD炉冶炼过程还是需要两三个阶段,弱点是氩气耗量大,冶炼工艺不稳定。理想的操作方法,应根据炉内钢液中碳含量的降低过程,连续改变氩氧混合气体的比例,采用自动控制操作。为此目的曾根据热力学原理导出氩氧比值随碳变化关系式:     

高炉炉缸凝铁层物相分析

在高炉炉缸破损调研的基础上对高炉炉缸耐火材料热面凝铁层进行取样,利用扫描电子显微镜、物相分析等分析手段揭示了凝铁层的物相组成,并运用Thermol-calc热力学计算软件结合TCFE8数据库对铁水中石墨碳的析出温度及析出相分数进行了计算,最后揭示了炉缸凝铁层物相的形成机理.结果表明,高炉炉缸凝铁层主要由Fe相和石墨碳相交替分布组成,铁水成分对石墨碳析出温度影响较大,石墨碳析出温度远高于铁水凝固温度,铁水中C、Si元素含量对石墨碳析出相分数影响较大,而石墨碳析出相可增大铁水黏度11.9%.凝铁层中石墨碳的析出主要是由于Fe-耐火材料界面温度低于石墨碳析出温度,使得铁水中C不断向耐火材料热面迁移,进而形成Fe-C交替的分层结构.     

高炉炉缸黏滞层物相及形成机理

通过对高炉炉缸黏滞层化学成分分析、XRD、SEM-EDS分析及对炉缸用碳复合砖性能、微观结构的研究，探明了炉缸黏滞层的形成机理.结果表明:碳复合砖本身致密的微观结构使其具有优良的抗渣铁侵蚀性能，且具备自护炉机制，能够形成石墨-C层、高铝渣层、石墨层多相体系.并通过计算得出高炉炉缸侧壁石墨碳析出热力学条件，表明在一定的铁水流动条件下，石墨碳与铁水存在溶解析出平衡，从而隔离开铁水与砖衬的直接接触，延缓砖衬侵蚀，实现高炉炉缸长寿.     

铁水预处理脱钛热力学计算与实验分析

铁水预处理脱钛已被应用到实际生产中,铁水中的硅、锰、碳、磷在脱钛的同时都存在被氧化的可能.热力学计算和热模拟实验表明,铁水温度越低越有利于脱钛反应的进行.脱钛时,铁水中硅含量随钛含量的变化呈正比例下降,锰、磷含量变化与钛含量变化关系不大.铁水中碳的氧化主要受铁水温度影响,温度越高碳越容易氧化.要做到深脱钛,需要控制得到更低的铁水硅含量、更低的铁水温度以及抑制碳的氧化.     

铁水炉前判断图表

在炉前能迅速地判断出铁水的等级或牌号甚至主要成分含量是保证和控制铸铁质量的重环节之一。为了给普通灰铸铁炉前检验提供方便和参考,根据通常采用的三角试样(20× 40×120,湿砂型铸造)的断口特征与铁水的牌号、碳当量和碳硅含量的关系,经过一系列的试验,并参考了有关资料[1.2.3],绘制了炉前判断铁水的牌号、碳当量和碳硅大致含量的综合性图表。 图表是由三部分组成: 1.分图A──表明三角试样的白口宽度与铁水的碳当量和牌号的近似关系(即准铁水牌号); 2.分图B──表明三角试样的麻口宽度与铁水含碳量的近似关系; 3.分图C──表明铁水的…     

转炉铁水预处理脱磷实验研究

首钢京唐公司采用转炉铁水预处理脱磷工艺作为洁净钢生产平台,通过前期58炉冶炼实验,摸索出一套适和京唐公司生产实际的操作工艺,并在造渣制度、吹炼模式、温度控制等方面取得了重大突破,实现了稳定、高效生产低磷钢、超低磷钢的目标.脱磷炉终点磷的质量分数平均为0.017%,碳的质量分数为3.69%,脱磷炉终点平均温度为1350℃,并有10炉钢的脱磷炉终点磷的质量分数小于0.015%,最低为0.008%,达到了生产超低磷钢的预脱磷要求.对实验中影响脱磷效果的因素,如铁水硅含量,脱磷炉终点温度、终点碳含量、终渣碱度和氧化性等,进行了深入研究.分析表明当铁水硅的质量分数小于0.45%时,可以达到比较好的脱磷效果;脱磷炉的脱磷效果随终点温度的升高而逐渐变差,但为保证脱碳炉有足够的热量,脱磷炉终点温度控制范围为1350～1380℃;脱磷炉合理的碳含量范围应该在3.3%～3.8%之间;碱度控制在1.8～2.2即可满足脱磷炉的脱磷效果;通过增加矿石加入量,保持较高枪位可以提高冶炼过程渣中(FeO)含量,提高脱磷炉的脱磷效率.     

含钛物料中护炉有效钛含量的控制模型

研究了含钛炉料在高炉炉缸内的还原行为及其对炉缸的保护机制,在此基础上建立了渣铁中有效钛含量的控制模型.根据高炉的实际生产参数实时计算炉渣中的有效TiO2含量、铁水中TiC析出的临界Ti含量及对应的析出温度,从而指导生产实践,为护炉过程参数的选取提供理论依据.在文中给定的生产参数条件下,计算出炉渣中有效TiO2含量(质量分数)应控制在08%~10%,能达到护炉效果的铁水中Ti含量(质量分数)应控制在011%~014%,并分析了铁水成分对TiC析出的影响.     

铁水翻花的分析与判断

本文从理论上简要地分析了铁水翻花的机理和各类花纹的内在联系，并进行了分类，归纳了四种基本形花纹的特点，同时总结了铁水的碳硅含量等因素对花纹形状的影响，进而提出了与花纹形状相对应的铁水碳硅含量范围和相当的铁水牌号。为进行普通灰铸铁的炉前检验与材质控制时提供参考。     

氮的溶解度及预处理过程脱氮的实验研究

在实验室1573～1673K条件下对铁水预处理过程进行了脱氮研究.结果表明,铁液中氧、硫和碳含量都在不同程度上影响氮在铁水中的溶解度,并用线形回归方法得到了氮溶解度与碳含量的关系式.预处理过程中初始碳含量对脱氮影响较为明显,在供氧强度相同的条件下,脱氮量随着铁水中碳含量的增加而增加.同时研究发现过程脱碳的同时能有效地脱氮,且脱碳量越大脱氮率越高.终点最低氮含量可达13×10-6,脱氮率超过50%,可满足超低氮钢对铁水中氮含量的要求.     

奥氏体合金铸铁增碳的试验研究

采用工业试验的方式对奥氏体合金铸铁增碳效果进行了研究,确定了中频感应炉熔化,炉底加入增碳剂Ｇ－５０,Ｇ－６０,控制铁水温度在１３８０－１４００℃增碳时间为１５ｍｉｎ,获得了增碳的较佳效果。