熔渣的氮容量及氮在渣气和渣钢中的分配

用铂坩埚测定了熔渣氮容量,在大气条件下,测得（质量分数／％）１０ＣａＯ－３３ＢａＯ－４９Ａｌ２Ｏ３－８ＴｉＯ２和５４ＣａＯ－２１Ａｌ２Ｏ３－６ＭｇＯ－６ＳｉＯ２－１３ＣａＦ２２种渣系的氮容量分别为１０＾－６和１０＾－５次方数量级,采用氧化镁坩埚测定了氮在钢与炉外精炼常用渣之间的分配系数。     

超低硫钢生产工艺的实践

在济钢生产X80、X100管线钢为平台的超低硫钢的工艺基础上,对LF深脱硫控制技术进行了分析研究,结果表明LF深脱硫主要取决于精炼渣系配比、钢包底吹氩工艺、钢水温度和钢水中[Als]含量。通过工艺调整,使生产X80、X100管线钢时LF炉终点w[S]可稳定控制在15ppm以内,平均控制在10ppm。     

本刊2001年优秀论文述评

根据“学术上有所创新 ,理论上有所突破 ,注重实验 ,理论与实际紧密结合 ,具有显著社会效益和经济效益”的原则 ,本刊评出 2 0 0 1年优秀论文 10篇 (详见本期封 2 ) ,其中冶金工业类 2篇 ,金属学与金属工艺类 2篇 ,化学工业类 4篇 ,数理科学和化学类1篇 ,矿业工程类 1篇。1　冶金工业类入选的 2篇优秀论文是 :王书桓等人的《12ＣａＯ·7Ａｌ2 Ｏ3 型精炼合成渣物性与脱硫试验》 ,吕庆等人的《含碳球团还原的显微观察》。12ＣａＯ·7Ａｌ2 Ｏ3 渣系是近年国外发展起来的新型合成精炼渣 ,主要用于ＬＦ炉钢水脱硫、去除夹杂物净化钢液。由于它…     

精炼剂对钢水脱硫处理效果的影响

在实验室和转炉炼钢厂对钢水分别用ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３精炼剂和电石型精炼剂进行精炼处理,研究了精炼剂加入量对钢水脱硫率以及钢中总氧含量的影响,钢水经过ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ精炼剂处理后,可以获得２０％－４０％的脱硫率：钢水经电石型精炼剂处理后,可以获得４０％的脱硫率,而且钢中总氧含量可以降低到５＊１０＾－５以下。     

钢包精炼渣成分的最优化

本文用正交设计方法对用于钢包精炼的ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＣａＦ２渣系成分进行优化，试验表明影响炉渣泡沫稳定性能的因素依次为碱度，ＣａＦ２，Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ的含量，最佳的精炼渣组成为：ＣａＯ３９．３％，ＳｉＯ２１９．７％，Ａｌ２Ｏ３２５％，ＭｇＯ６％，ＣａＦ２１０％（Ｂ＝２）     

LF炉冶炼超低硫钢的工艺条件

提出了采用热力学计算分析确定LF炉冶炼超低硫钢工艺条件的方法·分析表明,可通过提高炉渣碱度、强化渣钢脱氧、控制渣钢原始硫质量分数和渣质量,来实现超低硫钢的冶炼·150tLF炉生产实践表明,在原始钢水硫平均为00146%条件下,通过控制规定的工艺条件,经LF处理后的钢水硫质量分数平均可达00044%·再经VD处理后,可实现成品硫质量分数为00027%的超低硫钢生产·在上述条件基础上,将原始硫质量分数控制在00058%以下或保证渣金硫的分配比在250以上或采用双渣操作,LF炉可精炼0002%以下极低硫钢     

CrNiMoV钢电渣重熔过程中镁的控制

研究了电渣重熔过程中ＣｒＮｉＭｏＶ钢中镁含量的控制技术，结果表明：最佳的渣系为６２％ＣａｓＦ２－１０％Ａｌ２Ｏ－１２％ＣａＯ－１６％ＭｇＯ；脱氧剂加入量为１ｋｇ钢加入１．５ｇＣａＳｉ；采用较高镁含 电极和较主同的重熔电流有助于获得设计镁含量的重熔锭。     

合成渣对钢液吸氮的保护作用

在真空感应炉中研究了１６００℃渣层覆盖条件下气相中不同氮分压时,钢液中氮含量的变化。结果表明,钙基中性及氧化性渣,如ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２和ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＦｅＯ可作为绝缘层有效地防止氮在钢液和气相间的传质。因为在上述渣中,氮的溶解量约在３０×１０＾－６￣８０×１０＾－６之间。     

冶金工业废渣所配制LF炉精炼渣的脱硫试验研究

以3种冶金工业废渣为主要原料配制LF炉精炼渣,并在某钢铁厂LF炉精炼生产中进行脱硫试验,分析新配制的LF炉精炼渣在冶炼过程中的脱硫效果及其影响因素。结果表明,与原用渣相比,新配制的精炼渣在出钢过程中的平均脱硫率明显提高,其中配加铝渣后的精炼渣脱硫效果最优,出钢过程的平均脱硫率可达57.6%,平均冶炼时间缩短20.7 min;铝渣中的铝能还原渣中的FeO,降低渣的氧化性;当精炼渣的碱度(R)为2.3、渣指数(MI)值在0.28~0.5范围内以及渣中w(FeO)0.65%时,可使渣钢间硫的分配系数LS100,从而取得良好的脱硫效果。     

含BaO渣系精炼极低硫钢的动力学

通过1kg硅钼棒箭式炉高温化学动力学实验,在实现钢中硫含量[S]≤5×10~(-6)的前提下,对极低硫钢的精炼脱硫反应机理进行了研究,确定了极低硫钢精炼脱硫的反应级数、反应速率常数、反应的限制性环节和影响因素。     

超低碳钢顶渣氧化性对钢液洁净度的影响

为探究降低顶渣氧化性对改善超低碳钢钢液洁净度的影响,在转炉终点至中间包过程中,在多位置取炉渣和钢水试样,分别进行炉渣氧化性、钢液成分和夹杂物分析.实验结果表明:转炉出钢后通过对顶渣改质,渣中T.Fe由转炉终点的19.18％降至RH进站时的4.68％,顶渣氧化性降低明显.渣中T.Fe降低导致钢中[O]的降低,T.Fe较低的炉次平均吹氧量较大,使得铝脱氧前钢中[O]较高.RH结束渣T.Fe与夹杂物数量呈线性关系,T.Fe越低夹杂物数量越少,同时RH结束后夹杂物数量与铝脱氧前钢中[O]无必然关系.顶渣(CaO)/(Al2O3)会影响其吸收Al2O3夹杂物的能力,(CaO)/(Al2 O3)控制不合理的炉次,其夹杂物数量也较多.通过降低顶渣氧化性,热轧板卷缺陷率得到明显降低.     

Effect of slag composition on the cleanliness of 28MnCr5 gear steel in the refining processes

The equilibrium reaction between CaO—Al₂O₃—SiO₂—MgO slag and 28MnCr5 molten steel was calculated to obtain the suitable slag composition which is effective for decreasing the oxygen content in molten steel. The dissolved oxygen content [O] in molten steel under different top slag conditions was calculated using a thermodynamic model and was measured using an electromotive force method in slag–steel equilibrium experiments at 1873 K. The relations among [O], the total oxygen content (T.O), and the composition of the slag were investigated. The experimental results show that both [O] and T.O decrease with decreasing SiO₂ content of the slag and exhibit different trends with the changes in the CaO/Al₂O₃ mass ratio of the slag. Increasing the CaO/Al₂O₃ mass ratio results in a decrease in [O] and an increase in T.O. To ensure that T.O ≤ 20 ppm and [O] ≤ 10 ppm, the SiO₂ content should be controlled to <5wt%, and the CaO/Al₂O₃ mass ratio should be in the range from 1.2 to 1.6.     

超低碳钢BOF渣成分对终点[ C ]含量影响

采用共存理论、动力学分析和实验验证的方法,研究转炉冶炼超低碳钢吹炼末期炉渣成分对终点[ C]含量的影响规律,建立1853~1973 K时终点[ C]与炉渣成分和温度的回归模型. 结果表明:FeO活度受温度影响较小,主要受炉渣成分的影响;脱碳动力学条件主要受炉渣成分和温度的影响. 炉渣碱度增加,终点[ C]含量升高;渣中FeO含量增加,终点[ C]含量迅速降低,渣中FeO质量分数应控制在12. 0% ~18. 0%之间;渣中MgO质量分数在7. 0% ~13. 0%范围内逐渐增加,钢液中[ C]质量分数增加值不足0. 01%;随着温度的增加,钢液中[ C]含量降低. 回归模型对冶炼超低碳钢的转炉终点[ C]含量的预判平均误差率为± 15. 25%,[ C]含量误差在± 0. 01%以内的炉次占69. 19%.     

基于多功能转炉炼钢法的连续循环冶炼过程

为了研究脱碳渣在脱磷期的重新利用,基于多功能转炉炼钢法进行连续循环冶炼实验.实验发现：脱磷阶段渣中较低的FeO含量、吹炼5 min左右,[ C]≥2.8%的条件下,可实现转炉熔池内铁液[ P]≤0.025%的脱磷效果,并对低( FeO)含量炉渣的脱磷可行性进行热力学计算;随着循环的进行,石灰加入量逐渐降低,由65 kg·t-1降低至31 kg·t-1,转炉冶炼终点钢水[ P]量由0.018%降低至0.005%,2~4炉后达到平衡状态;在循环过程中,脱磷阶段结束倒出炉渣60~80 kg·t-1,整个循环结束一次性倒出剩余全部炉渣120~130 kg·t-1,平均渣量为83 kg·t-1左右,较普通工艺的120 kg·t-1渣量有大幅度减少.     

Dynamic mass variation and multiphase interaction among steel,slag, lining refractory and nonmetallic inclusions: Laboratory experiments and mathematical prediction

The mass transfer among the multiphase interactions among the steel, slag, lining refractory, and nonmetallic inclusions during the refining process of a bearing steel was studied using laboratory experiments and numerical kinetic prediction. Experiments on the system with and without the slag phase were carried out to evaluate the influence of the refractory and the slag on the mass transfer. A mathematical model coupled the ion and molecule coexistence theory, coupled-reaction model, and the surface renewal theory was established to predict the dy-namic mass transfer and composition transformation of the steel, the slag, and nonmetallic inclusions in the steel. During the refining process, Al2O3 inclusions transformed into MgO inclusions owing to the mass transfer of [Mg] at the steel/refractory interface and (MgO) at the slag/re-fractory interface. Most of the aluminum involved in the transport entered the slag and a small part of the aluminum transferred to lining re-fractory, forming the Al2O3 or MgO·Al2O3. The slag had a significant acceleration effect on the mass transfer. The mass transfer rate (or the re-action rate) of the system with the slag was approximately 5 times larger than that of the system without the slag. In the first 20 min of the re-fining, rates of magnesium mass transfer at the steel/inclusion interface, steel/refractory interface, and steel/slag interface were x, 1.1x, and 2.2x, respectively. The composition transformation of inclusions and the mass transfer of magnesium and aluminum in the steel were predicted with an acceptable accuracy using the established kinetic model.     

钢包在线底吹氩及夹杂去除的物理模拟研究

采用物理模拟的方法,研究钢包在线底吹氩时,钢包内钢液量、渣层厚度、底吹气体流量等参数对钢包顶部钢液裸露面积的影响,以及钢包在线底吹氩工艺对钢液中夹杂去除率的影响。结果表明,钢包临界卷渣底吹气体流量随着浇铸的进行而逐渐减小;在钢液量相同时,钢包顶部钢液裸露面积随着底吹气体流量的增加而逐渐增大;在底吹气体流量相同时,钢包顶部钢液裸露面积随着钢液液面高度的下降而逐渐减小;渣层越厚,钢液裸露面积越小;在底吹气体流量较小时,透气砖无堵塞与堵塞50%时造成的钢液裸露面积大小相近,但随着底吹气体流量的增加,透气砖堵塞50%时较无堵塞时造成的钢液裸露面积大;钢包在线底吹氩可以提高钢液中夹杂物的去除率。     

低碱度顶渣控制帘线钢中CaO-SiO2-Al2O3-MgO类夹杂物成分的实验研究

在实验室中用高温管式炉对用工业纯铁配制的帘线钢进行脱氧和顶渣熔炼,研究了炉渣成分对夹杂物成分的影响.在炉渣碱度一定的情况下,随着炉渣中Al2O,含量的增加,夹杂物中的Al2O,含量也随之增加.当炉渣中的Al2O,含量低于8%时,夹杂物中的成分在塑性区.通过控制脱氧条件和顶渣成分可以把夹杂物的成分控制在塑性区内.     

钢包浸渍罩喷粉脱硫动力学

通过建立钢包浸渍罩喷粉脱硫反应的动力学模型，研究了初始硫，顶渣组成及渣量等对喷粉脱硫的影响，结果说明模型计算的终点硫与试验值相近，模拟结果有助于试验方案的制定及工业试验的准备。     

低碱度顶渣控制帘线钢中MnO-Al2O3-SiO2类夹杂物成分的实验研究

在实验室中使用高温管式炉对以工业纯铁为原料配制的帘线钢进行脱氧和顶渣熔炼，研究了顶渣成分对MnO-Al2O3-SiO2类夹杂物的成分的影响。结果表明，在顶渣碱度为0．7～1．36时，随着顶渣中Al2O3含量的增加，夹杂物中的Al2O3含量也随之增加，当顶渣中Al2O3含量低于8％时，MnO—Al2O3—SiO2类夹杂物的成分在塑性区范围，通过控制脱氧条件和项渣的成分可以把MnO-Al2O3—SiO2类夹杂物的成分控制在塑性区内的。