不锈钢渣熔融还原中铬在铁浴和熔渣间的分配行为研究

通过正交试验考察不锈钢渣铁浴熔融还原中反应温度、炉渣碱度、渣中Al2O3含量及铁水初始铬含量对铬在铁浴和碱性炉渣间分配行为的影响。试验在石墨坩埚内进行,还原剂为碳饱和铁水中的碳。试验结果表明,对影响渣中铬还原因素的显著性顺序依次为:炉渣碱度>渣中Al2O3含量>铁水初始铬含量>反应温度。此外采用模式识别方法对试验样本进行聚类分析和优化,以获得对渣中氧化铬还原的最佳参数。     

使用菱镁石调整渣型和使用铝渣型冶炼锰硅合金生产的探讨(Ⅰ)

论述了使用菱镁石调整渣型生产锰硅合金的特点。采用钙镁渣型,炉渣中MgO含量控制在16%～18%,CaO含量控制在12%～14%;采用镁渣型,炉渣中MgO含量控制在18%～21%。增加渣中MgO含量可提高元素的还原效率,提高炉温,降低炉渣黏度,而相对于钙渣型,可提高硅的利用率,减少焦炭和硅石用量,同时降低渣中跑锰;使用铝渣型(与钙渣型和镁渣型相比)会有更高的炉温,硅的利用率和元素回收率增加,若原料搭配合理,使用铝渣型生产锰硅合金可不另配入硅石。通过比较得出:配入菱镁石调整渣型冶炼锰硅合金是完全可行的。     

使用菱镁石调整渣型和使用铝渣型冶炼锰硅合金生产的探讨(Ⅱ)

论述了使用菱镁石调整渣型生产锰硅合金的特点。采用钙镁渣型,炉渣中MgO含量控制在16%～18%,CaO含量控制在12%～14%;采用镁渣型,炉渣中MgO含量控制在18%～21%。增加渣中MgO含量可提高元素的还原效率,提高炉温,降低炉渣黏度,而相对于钙渣型,可提高硅的利用率,减少焦炭和硅石用量,同时降低渣中跑锰;使用铝渣型(与钙渣型和镁渣型相比)会有更高的炉温,硅的利用率和元素回收率增加,若原料搭配合理,使用铝渣型生产锰硅合金可不另配入硅石。通过比较得出:配入菱镁石调整渣型冶炼锰硅合金是完全可行的。     

关于冶炼硅铬过程中形成的渣相对合金含碳量的影响

国内铁合金企业所采用的两步法生产Si—Cr 铁主要是无渣法,用该方法,冶炼过程中形成并放出占金属重量5—7%的炉渣。两步法硅铬的炉渣通常粘度较高,因此从炉中放渣困难。炉渣聚集在炉缸中使冶炼     

铬在渣—合金之间的平衡实验

本文探讨了铬在渣－合金之间的平衡分配关系，分析了炉渣碱度、渣中氧化镁、合金中硅和热力学温度对铬平衡的影响。     

电炉不锈钢渣硅热法在线还原解毒的工业试验

由于电炉不锈钢的冶炼工序特点,渣中铬含量较高,存在Cr6+浸出风险。在电炉不锈钢冶炼末期,利用硅热法对渣液层进行在线还原解毒,可有效降低渣中重金属氧化物含量,渣中w(Cr2O3)从6.10%降至0.79%,还原解毒率最大可达到87.1%。解毒后电炉渣中作为Cr6+主要赋存相的钙铬石(Ca Cr O4)消失。经毒性浸出检测,其总铬浸出量降至0.08 mg/L,Cr6+浸出量降至0.01 mg/L以下,均明显低于国家堆存限值和利用限值,可实现不锈钢EAF渣的安全排放及后续资源化利用。     

硅铬合金渣洗脱碳

介绍了硅铬合金中碳的存在形式及其渣洗脱碳的基本原理，分析了用精炼铬铁炉渣渣洗硅铬合金炉外降碳的影响因素。通过理论分析和实验证明，渣洗脱碳率可达90％以上，脱磷率50％。     

对太钢4号高炉适宜炉渣成分的探讨

长期以来,太钢高炉渣中Al2O3维持在15％左右,MgO含量仅为6%左右,渣型不合理,冶炼低硅、低硫铁困难。近两年,通过提高烧结矿MgO含量,优化高炉炉料结构．渣中MgO由6％上升到8％～10％,使炉渣的熔化性能、流动性和稳定性得到了改善,     

锌冶炼渣搭配铅精矿侧吹还原熔炼直接炼铅渣型理论研究

以FeO-Fe_2O_3-SiO_2-CaO-ZnO-PbO渣系为研究对象,采用热力学软件FactSage计算温度、Fe/SiO_2(质量比)、CaO/SiO_2(质量比)、ZnO含量及PbO含量等因素对炉渣熔化温度及液相生成区的影响。热力学分析表明,随着Fe/SiO_2的增大,炉渣熔化温度减小,随着CaO/SiO_2的提升呈先减小后增大的趋势。炉渣中ZnO含量在10%～18%变化时,炉渣的熔化温度变化较大。随着ZnO含量的增加,炉渣的液相区有所减小,当渣中ZnO含量低于12%时,可保证还原熔炼的顺利进行。验证试验表明,在熔炼温度1 200～1 250℃、CaO/SiO_2=0.5、Fe/SiO_2=0.9、ZnO含量12%的条件下,采用侧吹还原熔炼处理液态高铅渣可顺利进行,熔炼过程金属直收率为85%,渣中铅含量为2.06%。     

平衡条件下铁水中硅与钒的氧化分离

钒和硅在炉渣与铁水之间的平衡测定结果表明,当铁水中硅的含量低于0.09％后,钒的氧化程度随硅含量的降低而提高。炉渣碱度CaO/SiO_2在0.8～0.9时,渣铁间钒的分配比最低,由于硅在渣铁之间的平衡分配比较钒的分配比高出近5个数量级,因此,在平衡条件下,铁水中的硅能够十分完全地与钒分离氧化。     

冶炼高硅锰硅合金炉渣渣型的控制

为控制锰硅冶炼中渣的酸碱度,根据生产实践,对高硅锰硅合金炉渣的三元碱度与渣中MnO、SiO_2含量的关系作了分析,同时也分析了锰硅合金中C量与Si量的关系,利用数学中最小二乘法找到了炉渣碱度与渣中MnO含量、SiO_2含量的经验关系式以及合金中C量与Si量的经验关系式,确定了冶炼高硅锰硅合金的合理渣型,保证了锰硅合金的冶炼指标。     

硅还原转炉熔渣气化脱磷实验研究

在1773～1973 K温度范围内,满足溅渣护炉的炉渣条件下,在真空碳管电阻炉中对转炉渣进行了硅热还原实验研究.结果表明,在影响还原脱磷的因素中温度的影响最大,FeO含量次之,再次是氮气流量,炉渣碱度影响最小.研究确定了适宜溅渣护炉气化脱磷的最佳条件,还原炉渣气化脱磷率最高可以达到81.23%.     

锰硅合金冶炼采用高Al2O3炉渣的研究

本文介绍了上海铁合金厂冶炼锰硅合金的渣型,并通过大量生产数据的统计分析,探讨了渣中 MnO 含量与炉渣碱度、Al_2O_3含量等因素间的关系。实测了炉渣的熔点、熔化速度和粘度。提出了冶炼锰硅合金的高 Al_2O_3炉渣的渣型是:CaO 23—27%、MgO 6—8%、SiO_2 33—37%、Al_2O_3 18—21%、三元碱度(CaO+MgO)/SiO_2 0.7—0.9、含氟2—3%。     

利用铬渣作炉衬

铬渣是金属铬生产中的一种必然产物。生产1吨金属铬要形成一吨多渣,这种渣以前全被扔掉没有利用。近一年来,有的企业将这种铬渣利用到冶炼金属铬的炉衬上,大大节省了镁砂和镁砖。某厂用这种方法,效果很好。产品质量(比原用镁砂、镁砖炉衬)有了显著的提高,冶炼出产品的一级品率由原来25%上升到71.5%,二级品率由原来75%下降到28.5%;产品中的硅含量也有所降低,原来使用铁砂作炉衬产品中硅含量最高达到过1.24%,使用60网目铬渣卤水打结的火衬硅含量平均稳定在0.1～0.2%。在炉衬使用寿命上,由原来3～4炉换一次炉衬而增加到10多炉换一次炉衬,有的炉衬寿命达到了几十炉。情况比较如下表。     

FeO-SiO_2-CaO-ZnO-5%Al_2O_3渣系熔化温度的研究

脆硫铅锑精矿富氧直接熔炼过程炉渣的熔化温度对熔炼过程的顺行高产具有重要影响。以FeO-SiO_2-CaO-ZnO-5%Al_2O_3渣系为研究对象,采用热力学软件FactSage计算并绘制了该渣系相图,探讨了温度、 Fe/SiO_2(质量比)、 CaO/SiO_2(质量比)及ZnO含量对炉渣熔化温度的作用规律。研究结果表明:升高温度可以显著增大炉渣的液相区,炉渣的熔化温度随Fe/SiO_2和CaO/SiO_2的增大而升高,且Fe/SiO_2对炉渣熔化温度的影响较CaO/SiO_2大。在Fe/SiO_2 1.1, CaO/SiO_2 0.6条件下,炉渣中ZnO含量在8%～16%范围内变化对炉渣的熔化温度影响较小,炉渣液相区随ZnO含量的升高而逐渐减小,在保证熔渣流动性较好的前提下,炉渣中ZnO的含量可控制在10%～12%。根据热力学分析结果,开展了验证试验,结果表明:在熔炼温度1250℃, CaO/SiO_2 0.6, Fe/SiO_2 1.1条件下,熔炼过程熔渣具有较好的流动性,合金直收率达到45.56%,渣中金属含量(Pb+Sb)为1.75%,渣中ZnO含量为11.91%。     

液态高铅渣还原过程炉渣熔化温度的研究

以PbO-FeO-CaO-SiO2-ZnO为基本渣系,探讨了液态高铅渣和实际还原过程中,当Pb含量范围在2.5%～50.0%,ZnO含量范围在13%～6%时,渣组分变化对炉渣熔化性能的影响。利用热力学计算软件FactSage 6.2计算分析了该五元渣系的低熔点区域及特定组分的熔点,并结合半球法实验室测定结果对其进行了验证。研究表明,当w(FeO)/w(SiO2)在1.5～2.2,w(CaO)/w(SiO2)在0.4～1.0之间时,炉渣的熔点随FeO/SiO2比的增大而升高,同时随还原过程中Pb含量不断减少而升高;渣含Pb及ZnO量固定,w(FeO)/w(SiO2)在1.6～2.0范围内,w(CaO)从10%增加到22%时,炉渣的熔点随CaO含量增大而降低;渣中Pb含量从50%减小到2.5%,w(CaO)/w(SiO2)为0.35～0.54,w(FeO)/w(SiO2)为1.2～1.8时,炉渣熔点均低于1150℃;TG-DSC和XRD分析显示,1500℃时高铅渣、中铅渣和低铅渣失重率分别为38.69%,21.62%和3.95%。PbO的挥发导致高铅渣和中铅渣的大量失重,生成Fe3O4和Ca2SiO4等高熔点物相,这是导致FactSage理论计算熔点值与半球法实验熔化温度测定值之间存在-40～150℃偏差的主要原因。     

铝铬渣对混铁渣线高铝浇注料性能结构的影响

在高铝浇注料的基础上,通过引入铝铬渣,优化了浇注料的常温性能,同时可明显改善浇注料的高温抗折强度。添加铝铬渣粉后,降低了熔渣的渗透及侵蚀,从而显著改善了浇注料的抗渣性。添加7%～10%的铝铬渣粉,研制开发了具有更好抗渣性的含氧化铬的高铝浇注料,取得了满意的使用效果。     

二元碱度与Al_2O_3对酒钢炉渣流动性的影响

为明确二元碱度和Al_2O_3对酒钢炉渣冶金性能的影响机理,基于酒钢高炉渣的实际成分,通过粘度实验研究了二元碱度和Al_2O_3对炉渣粘度及熔化性温度的影响。实验结果表明:炉渣粘度随着渣中二元碱度的增大而降低,随着渣中Al_2O_3含量的增加而增大;炉渣的熔化性温度则随着渣中二元碱度和Al_2O_3含量的增加均呈升高的趋势。为保证酒钢炉渣具有良好的流动性,炉渣的二元碱度可控制在1.05~1.10,Al_2O_3含量应控制在8.0%~12.0%。     

电硅热法冶炼镍铬不锈钢基料的工艺理论分析

本文围绕电硅热法冶炼镍铬不锈钢基料新工艺中的脱硅增铬工序,进行了脱硅增铬的工艺平衡实验,可知合金中的硅含量与铬分配比和炉渣二元碱度R有关,其工艺平衡经验式为:[Si%]=6.81-0.19×[Cr]/(Cr_2O_3)-3.55×R([Si]≤1%)和[Si]=70.07-0.27×[Cr](Cr_2O_3)+-36.30×R([Si]10%)。冷装法和电炉-摇包法两种冶炼工艺的物料平衡计算结果表明,采用含硅20%的高硅镍铁合金原料生产硅含量分别为1.00%、0.18%的镍铬不锈钢基料,采用冷装法工艺终渣碱度应分别控制在1.1~1.4和1.3~1.6之间,铬回收率分别可达85.02%~93.82%和85.32%~93.48%;采用电炉-摇包法,高硅镍铁预脱硅后的硅含量应分别控制在15.40%~16.5%和15.70%~16.30%之间,铬的回收率分别可达91.30%~97.73%和93.95%~97.53%。     

低碱度操作应用实践

济钢第二炼钢厂在生产中实施低碱度、低氧化铁操作,吨钢石灰加入量由75～80kg降低至50～55kg,使炉渣碱度降至2.8～3.2;采用含碳较低的硅锰合金,使终渣氧化铁含量控制在15%～18%。实践证明,低碱度操作具有成渣快速、喷溅较小、消耗较低的特点。