转炉冶炼船板钢渣洗工艺的开发研究

为了通过改进转炉渣洗精炼工艺而减缓LF炉的作业压力,本文对转炉渣洗工艺进行了系统的理论阐述及工业实验.在工业实验中,采用铁水脱硫—转炉冶炼—出钢渣洗—氩站处理—连铸机浇注的生产工艺,在转炉出钢过程中投掷脱氧剂进行渣料造渣,通过吹氩搅拌为出钢过程创造良好的反应动力学条件以脱氧和脱硫,将氧的质量分数控制在2×10-5以内,过程脱硫率达到了45%～65%.而且因该工艺处理时间短,与普通LF工艺相比其回磷量更低.另外,由于熔渣的保温作用,使得中间包温降达到与LF温降相当的程度.     

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。     

45t电炉终点碳控制技术研究与应用

对45 t电炉终点碳控制技术进行研究,优化了冶炼工艺及用氧制度,改进了泡沫渣工艺.电炉氧化末期钢水碳的合格率得到较大提高,减少了脱氧材料加入量,在一定程度上降低了LF座包钢水中的氧含量.通过优化泡沫渣工艺,电炉炉盖结冷钢现象已基本杜绝,炉子水冷件漏水现象大幅度减少,缩短了热停时间.     

LF快速脱硫工艺研究

依据LF脱硫机理和热力学原理,结合马钢炼钢厂LF炉的实际,从影响LF炉脱硫的因素、LF造渣工艺、渣系选择等方面,介绍了马钢炼钢厂LF炉快速脱硫的生产实践。     

影响转炉脱硫因素分析

通过对渣—钢脱硫反应影响因素进行理论分析,根据脱硫的工艺特点,针对不同的铁水条件,通过控制原辅材料质量、冶炼工艺控制、终点碳含量控制及出钢操作,达到稳定、有效的脱硫,满足冶炼钢种的要求.     

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     

不同碱度精炼渣的冶金性能

通过工业实验,采用气体分析、成分分析和SEM等方法研究了4种不同精炼渣系的脱氧、脱硫和控制夹杂物形态的能力.实验结果表明:相比Al2O3质量分数对脱氧能力的影响,碱度的影响表现更明显.碱度越高越有利于脱氧,当碱度约为4时(渣系3),精炼渣几乎达到最大脱氧能力.碱度越高脱硫能力越强,碱度约为1.5时,基本失去脱硫功能;碱度超过3.5时,随着碱度的增加,脱硫能力增加相对变缓.相对渣系4,采用渣系3后球状的钙铝酸盐夹杂物得到了一定程度的控制.对于要求控制钙铝酸盐夹杂物的35CrMo钢种,可以选择渣系3作为精炼渣系.     

LF精炼过程钢中显微夹杂物及工艺优化

通过对某钢厂LF精炼过程中氧氮含量变化以及显微夹杂物类型、数量和粒径的分析,对现有LF精炼工艺进行优化.提出白渣冶炼采用CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2渣系,LF精炼末期弱氩气软吹,以促使粒径＜10μm夹杂上浮.     

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。     

高速重轨钢精炼理论与工艺

针对高速重轨钢精炼过程的脱氧、夹杂物控制和脱氢进行了理论分析,并结合工艺实践,对精炼过程中的炉渣碱度和精炼时间等进行了研究.理论分析表明,炉渣碱度高有利于重轨钢在LF精炼时脱氧,欲控制重轨钢中生成2CaO.Al2O3.SiO2,应尽量控制钢中的Ca和Al含量.工艺实践表明,在RH精炼时全氧含量和氢含量在15min左右已趋于稳定,炉渣碱度对脱氧无明显影响,但碱度高会有脆性夹杂物生成.建议高速重轨钢的精炼可以在LF精炼时采用较高碱度(2.5～3.0),在RH精炼时控制较低的炉渣碱度(2.0左右),同时控制RH精炼时间在15 min即可达到脱氢脱氧和控制夹杂物的目的.     

EAF steelmaking process with increasing hot metal charging ratio and improving slagging regime

A new electric arc furnace (EAF) steelmaking process with increasing hot metal charging ratio and improving slagging regime simultaneously was developed and applied in a 50 t electric arc furnace for more than a year at No. 1 Steelmaking Plant of Shanxi Taigang Stainless Corporation Limited. The essential fact of the new EAF steelmaking process was to charge hot metal in two portions or steps: firstly, 35wt%-40wt% hot metal was pretreated by blowing oxygen in a specially designed reactor for decar burization and improving hot metal temperature and melting premelted slag; secondly, 30wt% hot metal was charged into EAF with high basicity refining slags from ladle furnace (LF)-vacuum degassing furnace (VD) refining process. The results show that the hot metal charging ratio can reach to about 65wt%-70wt% for the new EAF steelrnaking process; meanwhile, the tap-to-tap time of a 50 t EAF can shorten by 5-10 min, the electricity consumption can decrease by 35-50 kW·h/t, the lime consumption can reduce by 10.5 kg/t of molten steel, and the content of harmful heavy metals in molten steel can be easily controlled to less than the upper limits of aimed steel specification or grade compared with the traditional EAF steelmaking process. In addition, the dephosphorization ability shows a slight strengthening, however, a small degree of lessening for desulphurization ability is observed for the new EAF steelmaking process, but the weakness of desulphurization ability cannot become an obstacle to its further application since a stronger desulphurization ability can be achieved during secondary refining of LF coupled with VD after EAF steelmaking process.     

LF炉合成精炼渣成分优化

通过建立二次回归正交设计模型,考察了合成精炼渣碱度w(CaO)/w(SiO2),Al2O3和CaF2质量分数对LF深脱硫效果的影响.结果表明,当渣中w(FeO)为0.5%,w(MgO)为9%时,随渣中w(CaO)/w(SiO2)增加,脱硫率均先增大后减小.当w(CaO)/w(SiO2)不同时,Al2O3和CaF2质量分数对脱硫效果的影响程度不同,主要原因是渣中有效CaO含量变化引起的.随渣中w(FeO)降低和渣量增加,脱硫率明显增大.实验优化的最佳脱硫渣系组成为w(CaO)/w(SiO2)=9~11,w(Al2O3)=27%~29%,w(MgO)=9%,w(CaF2)=8%~10%,w(FeO...     

转炉—精炼—连铸工艺生产65#钢质量控制

针对65#钢的技术难点,采用转炉-LF炉-连铸工艺生产65#高碳钢.采取以下措施:在转炉冶炼环节中控制入炉原料,改进装料制度,采用MURC多功能复吹,合理挡渣出钢渣洗;炉外精炼环节中,选择合适的精炼渣系,提高脱硫能力,控制钢中Al含量,稳定钢水成分和温度等;连铸环节中,选择合适浇注温度,改善二次冷却,全程保护浇注,使用结晶器电磁搅拌技术.结果表明:铸坯低倍组织控制良好;铸坯碳偏析指数控制在1.1以内,符合钢种要求;对改进后的产品质量取样分析,检验结果完全达到了相关产品标准的要求,达到了国内同类产品先进水平.     

CaO颗粒铁水脱硫反应的模型

建立了CaO颗粒在铁水中脱硫反应的模型和喷吹O2渣再生反应的模型.对CaO颗粒在铁水中的反应经历进行了详细的描述.计算研究了颗粒尺寸、传质系数、铁水初始含硫量等参数对脱硫反应和渣再生反应的影响.     

BaO,B2O3对CaO基精炼渣熔化性能及脱硫能力的影响

在CaO基精炼渣中加入BaO和B2O3进行改质,对改质后的精炼渣进行熔化性能和脱硫性能的实验研究.结果表明,BaO可以降低精炼渣的熔点和粘度,有效地改善钢-渣反应的动力学条件,同时增强精炼渣的脱硫能力.当BaO含量为15%～25%时,脱硫率稳定在90%以上;而B2O3对精炼渣的脱硫率无明显影响,可取代CaF2作为助熔剂加入.     

高Al2O3炉渣脱硫能力的研究

针对目前高炉的冶炼条件,分析高炉炉渣中Al2O3的来源以及对炉渣脱硫的危害。从热力学和动力学角度分析了Al2O3对炉渣脱硫能力的影响。通过实验研究了Al2O3含量以及MgO／Al2O3对炉渣脱硫能力的影响。实验结果表明Al2O3含量过高不利于高炉渣的脱硫。Mg0／Al2O3适当提高可以增强Al2O3含量较高时炉渣的脱硫能力。     

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。     

Experimental study on sulfur removal from ladle furnace refining slag in hot state by blowing air

In view of the present problem of sulfur enrichment in the metallurgical recycling process of ladle furnace (LF) refining slag, a simple and efficient method of removing sulfur from this slag was proposed. The proposed method is compatible with current steelmaking processes. Sulfur removal from LF refining slag for SPHC steel (manufactured at a certain steel plant in China) by blowing air in the hot state was studied by using hot-state experiments in a laboratory. The FactSage software, a carbon/sulfur analyzer, and scanning electron microscopy in conjunction with energy-dispersive X-ray spectroscopy were used to test and analyze the sulfur removal effect and to investigate factors influencing sulfur removal rate. The results show that sulfur ions in LF refining slag can be oxidized into SO₂ by O₂ at high temperature by blowing air into molten slag; SO₂ production was observed to reach a maximum with a small amount of blown O₂ when the temperature exceeded 1350℃. At 1370℃ and 1400℃, experimental LF refining slag is in the liquid state and exhibits good fluidity; under these conditions, the sulfur removal effect by blowing air is greater than 90wt% after 60 min. High temperature and large air flow rate are beneficial for removing sulfur from LF refining slag; compared with air flow rate, temperature has a greater strongly influences on the sulfur removal.     

含钛高炉渣脱硫的动力学研究

在实验室条件下对承钢含钛高炉渣进行了脱硫过程的动力学研究,确定其脱硫的相关动力学参数。结果发现：在温度一定时,铁水中脱硫量和时间的延长而降低。由于铁水的脱硫反应属于二级反应,硫在熔渣中的扩散成了脱硫过程的限制性环节,熔渣的脱硫能力与炉温成正比,并且在试验中的到硫在熔渣中的扩散活化能为 ED =127.04kJ/ mol。