LF-VD高效脱硫工艺

 为了研究LF-VD精炼工艺的脱硫效果,进行了9炉工业试验。通过对BOF-LF-VD和KR-BOF-LF-VD工艺冶炼中厚板钢中硫含量和炉渣成分的分析,研究了炉渣成分和工艺参数对脱硫的影响。结果表明,采用适宜的精炼渣系,通过LF-VD精炼能把钢中硫质量分数从转炉终点200×10-6左右脱至20×10-6以下;炉渣成分[w((MgO))]=4%～7%、[w((SiO2))]=7%～11%、[w((CaO))/[w((Al2O3))+w((SiO2))]]=1.62时,实现最高硫分配比接近500;VD精炼比LF精炼钢液搅拌强烈,能进一步脱硫。研究结果对优化中厚板炉外精炼脱硫工艺具有指导意义。     

高炉与KR双流程联动优化脱硫

 基于首钢京唐高炉工序与KR工序脱硫条件,对双流程的脱硫特点及经济性分别进行分析,发现焦炭为高炉硫负荷的主要来源。降低焦比或减少高硫炼焦煤的配比,是降低高炉硫负荷的有效措施,当铁水中[w(S)]由0.01%升高至0.05%时,高炉工序吨铁脱硫成本迅速下降,而当铁水中[w(S)]由0.06%变化至0.10%时,吨铁脱硫成本下降趋势变缓;KR脱硫吨铁成本随铁水中[w(S)]增加而逐渐升高。硫负荷为4 kg时,双流程综合脱硫成本最低时的铁水中[w(S)min]为0.067%,且[w(S)min]随硫负荷的增加而升高。当考虑炼焦配煤的采购成本时,由于硫质量分数高的炼焦配合煤采购成本较低,当采用高硫煤炼焦时,炼焦配煤带来的成本降低,不仅可以抵消由于双流程脱硫任务量增加而带来的成本增加,还可以使综合脱硫成本降低。     

二氯化铜浸出攀西闪锌矿研究

前言 本文在常压下进行了二氯化铜浸出攀西会理闪锌矿的研究。在较高的[Cu(Ⅱ)]总/[Cu(Ⅰ)]总比值(其中[Cu(Ⅱ)]总是[Cu~(2 )]、[CuCl~ ]、[CuCl_2°]的总和,[Cu(Ⅰ)]总是[CuCl°]、[CuCl_(2-)]、[CuCl_3~(2-)]、[Cu_2Cl_4~(2-)]、[Cu~ ]的总和)及较高的[C1~-]下,精矿中的硫以元素硫析出,由t、R_0、[CuCl_2~0]、[C1~-]对浸出的影响等实验证明,浸出过程受化学反应速度控制,锌有较高的浸出速率,浸出动力学数学方程为:     

铁水中初始硅含量对铁水预处理中同时脱除硅、锰、磷、硫的影响

采用90 t钢包炉研究了铁水中初始硅含量(0.01%～0.61%Si)对铁水(%:3.34～3.90C、0.01～0.15Mn、0.014～0.082P、0.019～0.051S)预处理同时脱除硅、锰、磷、硫的影响。结果表明,铁水初始硅含量高,碳硅氧化的临界温度高,减少了碳的氧化,甚至增加了碳含量;初始硅含量低时,碳硅氧化的临界温度低,[Si]、[C]同时被氧化。铁水初始硅含量高可以提高脱锰和脱硅量,但抑制脱磷和脱硫,导致回硫。     

RH炉脱硫过程特征热力学分析

在硅钢RH炉精炼过程脱硫实践中发现,RH精炼炉中投入一定量脱硫剂,可以起到脱硫作用。但在[Al]、[Si]含量较高的钢种,没有投入脱硫剂也有脱硫效果。另外,RH炉脱氧前也有一定的脱硫效果,RH炉结束的硫含量一般都要比中间包内硫含量要高。通过热力学理论计算发现,RH炉精炼过程脱硫可以分为两个阶段：第一阶段是钢水脱氧前,钢水中[C]和[S]反应生成CS气体,有较弱的脱硫效果;第二阶段是脱氧后脱硫阶段,钢 渣扩散脱硫、钢水中[Si]和[S]反应生成SiS气体和钢水中[S]、[Al]、[Si]和[Ca]相互作用最终生成CaS。钢水中较高的[Al]和[Si]含量对第二阶段脱硫效果有较大的正向影响。进一步的,转炉结束前CS、SiS气体的生成使得铁水[C]元素有一定的脱硫作用。CS气体在转炉持续供氧过程和铁水裸露在空气中时,被氧气氧化生成SO2气体。CaO-CaF2系RH炉用脱硫剂中的CO2组分能够氧化钢水中的[Al]、[Si]等合金元素,同时造成钢水增碳。     

辉钼矿悬浮态焙烧试验研究

采用"两段式"焙烧新工艺,即利用悬浮态焙烧技术在预反应器中脱除辉钼矿精矿中的大部分硫,然后在回转窑内脱除残余硫,在试验室模拟悬浮态装置中考察焙烧温度、焙烧时间等参数对脱硫效果的影响以及钼精矿的预反应过程。结果表明,相对于焙烧时间而言,焙烧温度对残硫量的影响相对较小;在脱硫率≤80%时,绝大部分氧化钼以MoO2形式存在,不会产生MoO3大量升华损失的情况;在焙烧温度700⁷80℃、物料停留时间1780℃、物料停留时间1³s时,悬浮态焙烧技术可以实现50%以上的表观脱硫率;相对于堆积态焙烧,脱硫效率大大提高。     

X52MS管线钢纯净度的控制

文章介绍了采用铁水脱硫预处理、复吹转炉、LF和RH双联精炼、板坯连铸工艺试制开发X52MS管线钢的过程。LF使用Ca O-Al2O3-Ca F2-Si O2-Mg O渣系,平均渣量控制在10kg/t,平均脱硫率达到82.4%,最高脱硫率为89.6%,熔炼成品钢水终点硫质量分数小于15×10-6,[C]≤0.055%,[N]≤0.0040%,T[O]≤20×10-6,[H]≤1.5×10-6,提高钢水纯净度的同时缩短了LF精炼时间。     

LF精炼废渣资源循环利用综述

针对LF精炼废渣带来的堆放占地和环境污染日益突出等问题,开展精炼废渣资源循环利用的研究对于环境保护和钢铁企业的节能减排具有重要意义。综述了前人在LF精炼废渣资源循环利用方面所做的工作,分析了LF精炼废渣资源循环利用所存在的问题,提出脱硫是今后精炼废渣循环利用研究的关键,并指出LF精炼渣中含有大量的有益组分,只要脱除渣中的硫等有害元素,LF精炼渣就可以得到循环利用。国内外学者对脱除LF精炼渣中硫进行了大量研究,并取得了许多成果,促进了LF精炼渣循环利用,对实现节能减排有重要的意义。     

高级别管线钢中碳磷硫控制工艺研究与应用

分析了高级别管线钢中碳磷硫对钢材质量的影响,通过对钢液中[C]、[P]和[Fe]选择性氧化的热力学理论分析,计算出转炉终点温度在1 640℃时,当碳低于0.06%时,继续供氧,氧气将优先与[P]反应生成(P2O5),能够实现熔池的深脱磷;但当碳低于0.04%时,继续供氧,氧气将直接与[Fe]反应为主,造成钢水过氧化,甚至发生回磷现象。通过优化拉碳工艺、优化铁水预处理脱硫工艺、控制转炉回硫、LF渣系等,实现了高级别管线钢成品w[C]≤0.05%,w[P]≤0.012%,w[S]≤0.001 5%的稳定生产工艺。     

适用于转炉-薄板坯连铸钢厂的合理炉外精炼工艺的探讨

转炉薄板坯连铸钢厂采用LF炉外精炼工艺,其生产节奏与转炉炼钢和薄板坯连铸不相适应。生产冷轧钢种时还存在钢液w（[Si]）、w（[N]）偏高而影响钢材冷加工性能的问题。转炉薄板坯连铸钢厂的炉外精炼应主要采用CAS和RH精炼工艺,对于绝大多数热轧类钢种,可以通过铁水脱硫预处理、抑制转炉炼钢回硫、转炉出钢脱硫等方法生产出硫含量符合要求的铸坯。对冷轧类钢种可采用传统流程炉外精炼工艺,即根据钢种碳含量要求和用途,选择采用RH或CAS。     

二氧化碳在钢铁冶金流程应用研究现状与展望

从二氧化碳在钢铁冶金流程的资源化应用出发,介绍了近年来二氧化碳在烧结、高炉、转炉、电炉、炉外精炼、连铸和冶炼不锈钢等流程的应用研究现状和发展情况。结合国内外应用研究现状和本课题组的研究情况,分析了二氧化碳在钢铁冶金各流程应用的可行性和冶金效果。主要介绍的新工艺有烟气循环烧结、高炉风口喷吹CO_2及CO_2作为高炉喷煤载气、转炉顶底吹CO_2、LF炉和电弧炉底吹CO_2、CO_2作为连铸保护气、CO_2用于冶炼不锈钢和循环CO_2燃烧。CO_2在钢铁冶金各流程的应用,合计使用量有望达到吨钢100kg,应用前景非常广阔。     

CO2-O2混合喷吹工艺冶炼不锈钢的基础研究

经过大量理论计算与实验室试验,北京科技大学研究人员成功将CO2-O2混合喷吹(COMI)工艺应用到不锈钢的冶炼中。试验结果表明,COMI工艺不影响不锈钢的正常冶炼,且可促进熔池脱碳保铬,减少镍损,利于不锈钢质量的提高。此外,该工艺利用部分CO2代替O2和Ar,吨钢节约成本20～45元,循环利用CO2,利于低碳经济的发展。     

IMCT模型和KTH模型在S50C钢脱硫实践中的应用

摘要：脱硫是LF精炼的主要任务之一，基于酒钢S50C中高碳钢的开发，对S50C钢LF精炼过程硫容量、硫分配比的计算方法进行了研究。主要利用IMCT模型和KTH模型对LF精炼渣的渣 钢硫分配比进行计算，并通过工业试验对计算结果进行验证。结果表明，IMCT模型和KTH模型的计算值均能表现从LF到站到LF出站的过程中脱硫反应向着平衡的方向发展，但是KTH模型的计算结果更为准确。因此，对IMCT模型进行了修正，修正后的模型也能较为准确地计算出LF精炼末期硫分配比。最后计算了CaF2含量对硫容量的影响，结果显示CaF2含量对平衡硫容量的影响较小。     

粉末样品的粒度对压片-X射线荧光光谱法测定炉渣准确度的影响

压片-X射线荧光光谱法(XRF)测定炉渣的准确度常常受到粒度效应和矿物效应的影响。实验结合扫描电镜和能谱仪的检测手段,从宏观和微观的角度研究了炼钢精炼炉渣各组分在不同粒径范围的分布;对不同制备方法制得的粉末样品进行压片法和熔片法制片后采用X射线荧光光谱测定,并分析了检测结果产生差异的原因;借助ANOVA一元方差统计分析法,在0.16~0.088mm粒度范围内,讨论了粒度对不锈钢精炼渣、电炉渣、碳素钢精炼渣、电炉渣主成分的压片-X射线荧光光谱法结果的影响:同一样品的同一组分在不同粒度范围内所占份额不同,特别是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁尤为显著,以至影响样品的均匀性和代表性;当样品粒度研磨至0.16~0.088mm时,粒度影响不显著,压片法测定结果趋于稳定,可满足生产检验需求。     

预熔精炼渣钢水深脱硫实验研究

在实验室条件下进行了预熔精炼渣熔化特性测定及钢水深脱硫实验研究。实验得出预熔精炼渣的熔化温度明显低于机械混合渣，脱硫效果优于机械混合渣，分析了预熔精炼碱度、渣指数MI、渣中CaF2及碳酸钠对脱硫的影响。     

LF热态钢渣循环利用炉渣成分控制

 为了实现LF热态钢渣的循环利用,对目前武钢LF热态钢渣两次循环利用工艺中精炼渣的组成、脱硫能力及吸收夹杂能力的变化进行了分析研究。结果表明,LF热态钢渣循环利用后钢水的脱硫率可以达到90%以上,精炼终点w（［S］）可以达到0.001%的水平;相对于未循环工艺,钢中w(T［O］)减少17.50×10-6,w(［N］)减少17.00×10-6,夹杂物数量减少4.47个/mm2。根据两次热循环利用结果得出：通过控制回收的渣量及补加石灰的量,可保证循环后初始炉渣中的w((S))小于0.20%,终渣碱度（w(CaO)/w(SiO2）)在12.00～20.00范围,w(CaO)/w(Al2O3)为1.75～2.00,从而使精炼渣的脱硫效率、w((S))/w(［S］)不受循环次数的限制。     

超纯铁素体不锈钢VOD脱碳模型研究

摘要：为了实现对超纯铁素体不锈钢VOD精炼脱碳过程的动态即时预测及控制,以酒钢宏兴不锈钢分公司100 t VOD炉冶炼超纯铁素体不锈钢的过程为研究对象,从顶吹氧气的分配行为和C Cr的竞争氧化出发,建立基于炉气分析技术的VOD动态脱碳模型,并在Matlab环境下开发相应的应用软件,得到全过程钢液成分、氧气分配比、温度等参数随时间的变化规律,对不同阶段的临界碳浓度给出估计范围。利用VOD出站成分以及精炼过程中CO/CO2的实际变化规律加以检验,与实际值吻合较好,较好地预测了实际变化趋势。     

Preliminary Investigation of Mathematical Modeling of Stainless Steelmaking in an AOD Converter: Application of the Model and Results

The changes in the contents of C, Cr, Si, and Mn in molten steel and the bath temperature during the refining of 304‐grade stainless steel, including both the oxidation (decarburization) and reduction processes, in a side and top combined blowing AOD converter of 120 t capacity have been predicted. The calculations were performed using the mathematical model proposed and presented in Part I of the present work [1] and were based on the designed operational mode of the AOD converter. The model predictions were compared to the referenced values given by the technological design. The results demonstrate that the predictions by the model are in good agreement with the reference values. Not only the competition of oxidation among the elements dissolved in the steel during the oxidative refining process and the corresponding distribution ratios of oxygen, but also the competition of reduction among the oxides during the argon stirring and reductive refining process and the relevant supplied oxygen ratios of the oxides, can all be characterized more comprehensively and determined more reasonably by using the Gibbs free energies of the oxidation and reduction reactions. Corresponding to the top, side, and side and top combined (overall) refining processes of 304‐grade stainless steel in a 120 t AOD converter, the carbon concentrations at the critical rates, i.e. the critical carbon concentrations, after which the decarburization changes to be controlled by the mass transfer of carbon in molten steel, are 1.20, 0.37 and 0.53 mass%, respectively, under the given designed operational mode. The model can offer some useful information for determining the technology of the side and top combined blowing AOD refining process of stainless steel.     

GCr15钢LF精炼渣系脱硫优化的研究

基于某钢厂现阶段LF精炼渣系脱硫效果差等问题,结合精炼渣脱硫机理进行实验研究。通过拟出10种精炼渣配方并对炉渣性能及钢中脱硫进行分析。研究发现,当精炼渣成分w(CaO)为45%~50%,w(SiO2)为18%~20%,w(Al2O3)为17%~21%,w(MgO)为9%~13%时脱硫效果较好,满足GCr15钢中脱硫要求。工业试验初步取得良好效果,为LF精炼渣系深脱硫提供依据。