邯钢低磷钢生产技术的开发及应用

通过对转炉冶炼脱磷的机理进行分析,采取合理控制冶炼过程温度、熔渣碱度和氧化性等技术措施来强化转炉脱磷,优化合金种类、减少出钢下渣和加钢包顶渣等措施减少钢水回磷,实现了低磷钢的大批量生产,并且成功应用于新品种钢的生产开发。     

Li2O对CaO基钢包渣系脱磷能力影响的热力学研究

渣金平衡实验表明Li2 O替代CaO基钢包渣系中等量CaO使渣系磷酸盐容量Cp提高。在此基础上进行钢液脱磷的工艺性实验 ,研究了Li2 O含量、渣系碱度及氧化性对渣系脱磷能力的影响 ,并给出了控制转炉钢液在钢包中回磷及钢包渣脱磷的渣系。     

45钢LF炉渣系研究

通过45钢LF炉精炼渣工业试验,介绍了45钢渣系成分设计、工艺过程控制和造渣料加入量的测算方法;分析了精炼渣中各成分含量对钢水脱硫、脱氧效果的影响。试验证明,45钢LF炉精炼渣质量分数控制在CaO:45%~55%;SiO₂:10%~20%;Al₂O₃:15%~25%;MgO:8%~10%;碱度R:2.5~3.5;w(FeO)+w(MnO)＜2.0%范围内,钢水脱硫率高、脱氧效果好、吸附夹杂物能力强,可满足45钢高质量生产。     

安钢150 t转炉悬挂式挡渣机构优化

转炉挡渣是普遍采用的一项技术,这项技术可以减少转炉出钢时高氧化性终渣流入钢包,减少转炉下渣回磷,减少钢水中夹杂物含量,提高合金收得率,提高钢包寿命,改善精炼造渣工艺。安钢通过对悬挂式挡渣机构的工艺研究,对挡渣棒的工艺参数进行优化,并作好挡渣机构的维护和保养,以及提高职工的操作水平。使挡渣机构的使用率达到995%,挡成率达到95%以上。能满足转炉出钢后挡渣的要求,并带来良好的工艺效果。     

LF精炼废渣再利用的研究

某厂采用转炉出钢→加LF精炼废渣→连铸的工艺流程对生产Q195钢种进行简易渣洗,对比转炉出钢→连铸的原流程进行了硫、磷的系统分析。结果表明:一方面简易渣洗能有效降低钢包顶渣的氧化性,增强钢包渣的还原性,提高吸附夹杂物的能力,为最终达到精炼效果创造了条件,虽然钢中硫含量略有提高,但并不影响钢的品质,传统流程钢液平均回磷0.006 5%,简易渣洗流程下钢液平均回磷0.002 0%,说明钢包精炼渣能够明显的抑制回磷;另一方面简易渣洗能实现废渣的回收利用,降低车间的环境污染,节省废渣处理成本,有利于钢厂实现节能减排。     

转炉单渣法脱磷工艺实践研究

基于150t顶底复吹转炉,采用单渣法工艺进行脱磷,分析研究了炉料结构和终点条件对脱磷的影响。结果表明,最佳的炉料结构为:一次吨钢辅料、一次辅料加入比例以及(石灰和石灰石)吨钢加入量分别控制在70~80 kg/t、65%~75%和51~62 kg/t之间;最佳的终渣条件为:终点温度、终渣FeO、碱度、和MgO含量分别控制在1 620~1 640℃、22%~28%、2.8~4.0以及≤7.5%时,可以稳定实现终点钢液磷含量在0.010%以下,脱磷率在91.87%以上,终点钢磷含量最低可以达到0.008 0%,脱磷率最高为93.65%。     

120 t转炉冶炼过程硫含量控制与分析

为了实现低硫洁净钢种(w([S])≤0.006%)的稳定生产,通过对渣钢间脱硫反应热力学计算,在结合某厂生产实践的基础上,分析了该厂120 t转炉冶炼低硫洁净钢种时相关增硫因素,提出减少KR脱硫渣、废钢和造渣料等入炉原辅料硫质量分数和优化转炉冶炼工艺参数等控制措施,为转炉冶炼低硫钢水和加强终点硫控制提供参考借鉴。结果表明,控制入炉原辅料钢水增硫质量分数Δw([S])≤0.008 22%,转炉终点温度为1 640~1 680 ℃、炉渣碱度为3.0~4.0、渣中w((FeO))为10%~18%、渣钢硫分配比L_S为5.11~8.16、转炉终点硫质量分数合格率由80%提升至98%。     

转炉出钢熔渣流出自动检测

在转炉出钢时进行挡渣,以防止熔渣流入钢包,不仅直接影响钢水的质量,而且对提高收得率、防止回磷、减少钢包内衬材料的蚀损具有十分重要的意义。为了进一步提高气动挡渣的效率,日本神户制钢公司加古川钢厂采用了一种电磁感应式转炉出钢熔渣流出自动检测装置,与气动挡渣技术相结合,使挡渣效果明显提高,取得了良好的成绩。该检测装置的工作原理是:通过在转炉     

转炉出钢新技术

日本一家钢铁公司发明了一种转炉出钢新技术———“密封出钢法”。密封设备主要是两个法兰盘 ,一个焊接在转炉出钢口上 ,另一个焊接在钢包盖上。法兰盘用钢板压制而成 ,并砌有耐火砖。出钢时两个法兰盘能密封合在一起 ,从而保证钢水从转炉出钢口流入钢包内。平时出钢口用挡渣塞堵住 ,出钢时打开挡渣塞 ,并从挡渣塞前端向钢包内吹入惰性气体、一氧化碳或二氧化碳 ,以保证出钢时钢水不暴露在空气中 ,防止钢水中氮和氧的含量上升。该项新技术具有如下优点 :( 1)经过终脱氧的钢水在出钢过程中不增氮 ,即使要炼低氮钢也不必进行二次精炼 ,生产成…     

氧气转炉出钢口气流挡渣器

氧气转炉内的溶渣,对冶炼过程来说是需要的,但它流入盛钢桶以后却是有害的,因此人们总是设法减少流入盛钢桶的渣量。溶渣内含有FeO、SiO_2、MnO、P_2O_5等氧化物。在出钢过程或出钢以后,在盛钢桶内加入添加剂A1、Si等进行脱氧时,这些氧化物中的金属元素很容易被还原,使所炼钢种产生难以控制的成份偏差,尤其是回磷,对钢的性能危害很大。此外,如果含有大量FeO,将会降低添加剂(主要是铝)的脱氧效果。当出钢后进行钢包精炼(如真空脱气,脱硫等)时,存在过量的渣也是十分不利的。因此,不论从冶金效果还是从工艺需要来看(通常是为净化钢水),都应尽量减少流入盛钢桶的渣量,必要时要做到无渣出钢。     

Distribution behavior of vanadium and phosphorus between slag and molten steel

The correlation of the equilibrium behaviors of phosphorus and vanadium between slag and low carbon molten steel in inert atmosphere was investigated with respect to the experimental variables of slag basicity, the (P₂O₅) and (V₂O₅) content, and the reaction temperature. The distribution ratios of phosphorus and vanadium increased with an increase in the slag basicity. The logarithms of the vanadium distribution ratio were greater by a factor of about two than those of phosphorus in the range of low slag basicity, but the difference diminished with an increase in the slag basicity. The logarithms of the vanadium distribution ratio increased linearly with an increase in the (P₂O₅) and (V₂O₅) content in the slag, while those of phosphorus remained nearly constant. The logarithms of the phosphorus and vanadium distribution ratio decreased with an increase in temperature, and the dependence on temperature was greater for the phosphorus than for the vanadium. For both the maximization of the vanadium yield and the minimization of the rephosphorization of molten steel in the steelmaking process, the ratio of N_(V2O5)/N_(P2O5), the slag basicity, the ratio of f_[P]/f_[V], and the temperature should be maximized, and the (FeO) content in the slag should be minimized.     

钢包静置过程中传热现象的数值模拟

研究钢包静置过程中温度变化规律对控制钢液温度及后续连铸工艺有重要影响。利用ANSYS软件,建立三维钢包传热模型进行瞬态模拟,讨论了4%、6%和8%精炼渣厚度对钢包速度场、温度场以及钢包耐火材料壁温度分布的影响。计算过程采用两相流(钢液-精炼渣)模型,将精炼渣黏度设置为与温度有关的函数,渣-气自由表面和耐火材料表面施加对流和辐射混合边界条件。结果表明,增加渣层厚度可以有效减缓钢液速度场循环,起到保温作用,但会加剧钢液温度分层。钢液的散热功率主要集中在侧壁及钢渣界面,占总量的90%左右。渣层厚度由4%增加至6%,钢渣界面散热功率降低17.42%,继续增加至8%时,又降低了19.96%。     

小方坯9SiCr铸坯渣沟成因分析及改进措施

宣钢在生产高碳合金工具钢9SiCr过程中铸坯表面出现严重的渣沟缺陷,严重的还会导致渣沟漏钢问题。针对这些问题通过现场调研和数据分析,研究了钢种特性、钢水成分和连铸保护渣性能,得知钢中氢的质量分数高、连铸保护渣性能不匹配、连铸工艺匹配性存在问题是导致渣沟及渣沟漏钢产生的主要原因。通过将钢中氢的质量分数控制为0.000 17%~0.000 23%,将保护渣的碱度从0.83降低到0.71,并添加质量分数为0.8%的Li₂O,调整连铸工艺参数将浇铸温度控制为1 480~1 495 ℃、水口插入深度为100~120 mm和结晶器锥度为1.2%~1.5%/m,最终解决了9SiCr铸坯出现渣沟及渣沟漏钢的问题。     

钢包周转的优化研究

通过对炼钢过程中钢包周转的优化控制,缩短了钢包周转周期,确定了合理的钢包使用数量,并且加快了空包运行速度,基本上能保证红包出钢。钢包周转的优化对降低转炉出钢温度,减少钢包炉衬损耗,减少炉后后吹,特别是稳定钢水温度、保证连铸工艺的顺行、提高钢水质量和降低吨钢成本都有着重要的意义。     

电工钢钢包渣结壳问题分析

针对电工钢生产过程中钢包渣结壳的现象,与不结壳渣进行对比,从物质的组成,物相和黏度等3个方面进行了分析。结果表明,随着温度的降低,炉渣中析出大量的高熔点物相如MgO、尖晶石(MgO·Al₂O₃)、2CaO·SiO₂等,在炉渣中起到“钉扎”强化作用的同时又能导致炉渣的黏度增加,失去流动能力,从而容易黏附在一起结块成壳。此外,提出了预防钢包渣结壳的有关措施。     

钢包顶渣改质对抑制旋涡卷渣的影响

钢包加盖能够显著提升钢包的保温效果,助力钢铁企业节能降耗。但钢包加盖条件下顶渣温度较高、流动性好,更易引起浇注末期旋涡卷渣,铸坯夹渣缺陷率升高。开展了顶渣改质抑制旋涡卷渣的工艺研究,以高碱度渣为研究对象,通过相图分析确定了炉渣改质增黏的基本思路,利用FactSage软件对多组改质渣系进行黏度计算。结果表明,添加石灰或轻烧白云石都有助于增大炉渣黏度,两者增黏效果相近,炉渣黏度测量试验也验证了上述结论。利用BaCO₃示踪法开展了顶渣改质的工业试验,结果表明,炉渣改质后钢中大尺寸夹杂物数量大大减少。顶渣改质新工艺在现场应用后,铸坯平均夹渣缺陷率由0.57%降低至0.42%。     

钢包智能管理技术在京唐公司的应用与实践

为了实现对京唐公司炼钢厂钢包位置和钢水温度等关键信息的实时调控,通过激光定位技术跟踪台车和天车的位置信息、无线传输技术,实现所有数据采集设备与数据服务器之间的数据传输;通过优化模型,实现了配包、温度等优化管理,从而建立了一整套钢包智能管理系统。系统上线运行一年后,钢包的总周转时间由原来213.0缩短至191.4min,缩短了21.6min,降幅达10%,正常周转包比例从81%逐步上升到86%,转炉出钢温度降低了2℃,并提高了转炉冶炼终点炉后钢水温度命中率。     

精炼渣成分对42CrMo钢洁净度的影响

为了研究不同精炼渣对42CrMo钢中洁净度和夹杂物数量、尺寸的影响,采用渣-钢平衡试验和FactSage热力学理论研究了CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO四元渣系对42CrMo钢中洁净度和夹杂物控制的影响规律。结果表明,当初渣碱度(CaO/SiO₂的质量比)和钙铝比(CaO/Al₂O₃的质量比)分别为5和1.8时,能将钢中T.[O]质量分数降至7.5×10-6,同时夹杂物尺寸控制良好,均小于8 μm,在该渣系条件下,42CrMo钢的精炼效果最好;研究还表明,钢中夹杂物成分受渣系影响较大,特别是钢中夹杂物Al₂O₃含量受渣中Al₂O₃活度影响较大,Al₂O₃活度高的精炼渣渣系去除夹杂物Al₂O₃的能力弱,导致此精炼渣系下钢中夹杂物Al₂O₃含量高。