CaO-Mg复合喷吹脱硫技术的研究与应用

本文主要分析了复合喷吹脱硫在含钒铁水、提钒后半钢两种条件下影响脱硫、回硫的因素,并制定了相应的措施。当铁水或半钢温度高于1370℃时我们采取预扒渣来降低铁水或半钢温度;当对铁水进行脱硫时,CaO:Mg=4.2-4.6效果最佳,当对半钢进行脱硫时,CaO:Mg=3.8-4.2效果最佳;通过加长脱硫枪以及向下移动限位,提高了脱硫的搅拌效率,有效减少了回硫量,使脱硫终点至成品回硫量控制在0.006%的较好水平。     

100t转炉“留渣+双渣”提钒半钢冶炼低磷钢渣成分控制的工艺实践

4.28%~5.02%C,0.19%~0.24%V铁水经提钒后的半钢成分为3.30%~3.80%C,≤0.037%V。"留渣+双渣"法为留上一炉渣,兑入提钒半钢和50~70 kg/t废钢加入石灰和白云石进行吹炼5~6 min,倒渣,并加入适量石灰和白云石继续吹炼至终点。结果表明,吹炼前期随着炉渣碱度或温度的增加,钢水脱磷率先增加后降低,而随着渣中(FeO)增加脱磷率先增加后稳定,前期最佳控制条件为炉渣碱度3.0~3.5,(FeO)10.0%~15.0%,倒渣温度1 480~1 510℃;转炉吹炼后期,随着炉渣碱度的增加脱磷率升高,而随着温度的增加脱磷率降低,(FeO)对脱磷率的影响与前期较为相近,转炉吹炼终点控制碱度3.5~4.0,(FeO)8.0%~10.0%,温度≤1630℃为宜,脱磷率在90.0%以上;此工艺可将钢水终点[P]控制在0.015%以内,满足低磷钢冶炼的需求。     

钒钛铁水喷吹脱硫——转炉提钒炼钢试验

钒钛铁水一般含硫较高,能脱硫又是现行火法提钒工艺的弊病之一,致使提钒后的铁液(俗称半钢)含硫更高,硫高是导致半钢炼钢经济技术指标较差的原因之一。为此。进行了喷吹纳盐脱硫试验。试验结果表明,先将钒钛铁水喷吹纳盐予脱硫,再按现行火法提钒炼钢工艺组织生产,即能获得优质低硫半钢,又能提高钒渣品位。为半钢炼钢扩大品种,提     

120 t转炉冶炼无取向硅钢脱硫技术研究

结合冶炼无取向硅钢的生产实际,对钢中硫的来源,以及炉渣性质、钢水温度、底吹强度对脱硫的影响进行了分析.研究表明,转炉钢中硫的主要来源为铁水、废钢、铁水渣及石灰带入;冶炼硅钢时,终渣碱度为3.0～3.5,w((FeO))≤20%,终点钢水温度大于等于1680℃,加大底吹搅拌强度能提高转炉脱硫效果.硅钢平均出钢硫的质量分数...     

氧顶转炉吹炼低钒铁水钒氧化的工艺技术

本文研究了氧顶转炉吹炼低钒铁水时钒氧化的合理温度制度和冷却制度,探讨了铁水成份、钒渣中FeO含量及半钢余钒含量对钒渣品位的影响,得到了钒渣品位与诸因素之间关系表达式,导出了反映铁水初始含钒量、钒回收率、钒渣产率及钒渣品位四者之间关系的预测诺谟图。研究结果应用于10t氧顶转炉吹钒的工业实践,效果良好。     

B2O3-Na2O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣性能的影响

 为解决含钒钛铁水脱硫扒渣过程中炉渣黏稠、铁损大及后续回硫多等问题,运用FactSage热力学软件,结合高温试验,探究了B₂O₃+Na₂O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣回硫、熔点及黏度的影响。结果表明,随着B₂O₃和Na₂O加入,铁水脱硫渣熔点及黏度显著降低;调渣剂中添加CaO有助于抑制回硫。并提出了改善铁水脱硫渣性能的调渣剂配方(质量分数),即CaO 45%～55%、SiO₂ 10%～15%、Al₂O₃ 5%～8%、B₂O₃ 15%～20%、Na₂O 5%～10%。调渣剂添加量为脱硫渣渣量的5%～10%时,能有效降低脱硫渣熔点和黏度,减少回硫。     

转炉炼钢过程渣钢间硫的分配比

采用热力学分析的方法研究了300t转炉渣钢间脱硫反应。发现渣中氧传质控制转炉炼钢脱硫反应,转炉终点渣钢间硫分配比与（FeO）-O-S热力学模型计算结果相符,说明脱硫反应接近平衡。定量分析结果表明,转炉渣钢间硫分配比主要受碱度、FeO含量、MgO含量及温度的影响。根据生产数据回归得到了对生产指导性较强的渣钢间硫分配比计算...     

济钢超低硫钢生产实践探索

介绍了济钢210t转炉超低硫钢生产工艺技术,通过控制转炉入炉铁水S含量,在转炉出钢过程中加入一定量的顶渣对钢水进行"渣洗"脱硫,控制LF炉渣碱度、氧化性、温度、渣量等,实现了转炉渣洗平均脱硫率达到61.41%,LF平均脱硫率78.2%,精炼结束平均S含量达到了0.00174%。     

KR脱硫渣高温矿物组成及含硫相的析出行为

 KR脱硫渣是KR铁水预处理脱硫工艺的副产品,其磁选后尾渣中CaO质量分数大于50%。可将其用作优质造渣原料返回到转炉炼钢工艺中,降低转炉炼钢的原料消耗。但KR脱硫渣中的硫(w((S))=1.0%～2.5%)成为转炉冶炼循环利用的障碍,直接将其用于转炉冶炼会使钢中的硫含量增加。因此,根据工业KR脱硫渣的化学成分,以合成渣的形式对KR脱硫渣中矿物组成及含硫相的析出行为进行研究,旨在明确KR脱硫渣中各矿物相组成及炉渣中硫的析出行为和赋存状态,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参考。采用热力学数据库FactSage 8.0的Equilib模块对CaO-SiO₂-CaS-CaF₂基熔渣的凝固过程进行模拟,利用XRD、SEM-EDS对合成渣样品的矿物组成及微观形貌进行分析、检测。热力学计算结果表明,CaS的析晶温度为1 320 ℃,低于MeO#1相、MeO#2相及2CaO·SiO₂相的析晶温度。炉渣样品的面扫描分析结果表明,在实际凝固过程中,受残余液相黏度增大的影响炉渣中少量硫未能析出形成CaS晶体,则以非晶态的形式赋存在基质相中。KR脱硫渣主要由C₃S相、MeO#1相(CaO固溶体)、MeO#2相(MgO固溶体)、基质相和CaS相等矿物组成。炉渣中的硫主要以游离态CaS晶体形式赋存,少量以非晶态硫的形式赋存。炉渣中CaS晶粒主要沿着先析出的高熔点硅酸盐(C₃S)相边界析出。     

100t 转炉炉衬侵蚀因素的分析和长寿炉龄的工艺实践

通过分析了水钢100 t顶底复吹转炉炉衬的损坏机理和影响炉渣熔化性能的因素,得出每1%V₂O₅降低炉渣熔化温度27℃,每增加1%TiO₂含量,炉渣半球温度约降低5℃,当炉渣TFe含量在20%以上时,炉渣熔化温度在1 320~1 395℃。通过采取铁水捞渣工艺;建立转炉热平衡操作模式,提高拉碳率;铁水Si在0.6%~0.8%时,采用单渣操作,铁水Si>0.8%时,采用双渣操作;建立转炉最佳炉型及控制措施;优化钢水温度制度和优化脱氧合金化制度,降低出钢温度;在补吹提枪前加入适量焦丁,确保冶炼终点炉渣中FeO保持较低含量,提高溅渣护炉效果等工艺措施,结果使转炉炼钢的耐火材料消耗降到8.75 kg/t钢,转炉炉龄达到29 336炉。     

含钒钛铁水/半钢预脱硫温降计算与分析

为了分析含钒钛铁水/半钢预脱硫过程中影响温降的因素,根据物料平衡和热量平衡原理,建立了铁水/半钢预脱硫温度预报模型。根据脱硫前铁水/半钢温度,通过调节脱硫剂喷吹量、载气流量和喷吹时间等参数,较好地控制了脱硫后的铁水/半钢的温度。工业试验表明,当精度为±5 ℃时,模型温度预报的合格率达85%。进一步根据该模型探讨了脱硫剂、载气、炉衬、炉渣等因素对温降的影响规律,发现脱硫剂镁是造成铁水预脱硫温降大于半钢的主要原因,并给出了减小含钒钛铁水预脱硫过程温降的有效方法。     

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。     

CaO-SiO_2-FeO-Cr_2O_3-MgO-MnO渣系物相组成的热力学计算

在含铬铁水转炉冶炼过程中,Cr很容易被氧化成Cr_2O_3进入渣中,并与渣中其他成分反应生成高熔点含铬尖晶石。采用FactSage热力学软件计算了CaO-SiO_2-FeO-Cr_2O_3-MgO-MnO转炉渣系在冶炼温度1 300～1 700℃下的物相组成,研究了Cr_2O_3、FeO和碱度对炉渣中尖晶石相含量的影响规律。研究结果表明,温度和渣系成分都会影响炉渣的物相组成。渣系中含有Cr_2O_3时,物相中均含有MgCr_2O_4、FeCr_2O_4和MgFe_2O_4尖晶石相,尖晶石相的总含量随着Cr_2O_3和碱度的增加而增加,随着炉温的升高而减少。温度为1 300～1 500℃时,炉渣中尖晶石含量随着FeO的增加而增加;温度为1 500～1 700℃时,尖晶石含量随着FeO的增加而略有减少。在温度小于1 500℃的转炉冶炼前中期,炉渣物相组成中尖晶石相所占比例较大,易造成化渣不良或者炉渣粘稠,影响转炉冶炼工艺的顺行。     

铁水炉外喷吹脱硫的工业试验

在5t铁水包中,对高硅铁水喷吹苏打和苏打-石灰混合粉剂进行脱硫试验。结果表明:铁水含硅量为0.5～2.0％,喷吹粉剂量为8～10kg/t,喷吹苏打粉的脱硫率为75.80％,喷吹混合粉剂的脱硫率为68.5～72％。渣中(FeO)和(MnO)含量影响脱硫效果。(FeO)含量增加时,(S)/[S]下降。(MnO)的作用与碱度有关,渣碱度<0.9时,随(MnO)含量增加,(S)/[S]也略增。渣碱度≥1.2时,随(MnO)含量增加,(S)/[S]下降。喷粉后继续吹气搅拌铁水,能进一步降低铁水中的硫含量。     

CaO-SiO_2-Al_2O_3-Na_2O-TiO_2渣铁水脱硫动力学

为了研究炉渣铁水脱硫速率,在实验室条件下进行了温度为1 673～1 773 K时CaO-SiO_2-Al_2O_3-Na_2O-TiO_2渣铁水脱硫的动力学试验。结果表明,随着温度的增加,脱硫速率加快,炉渣熔化效果更好。多数脱硫反应在约50 min后硫质量分数基本不变。通过建立铁水脱硫动力学的数学模型,计算脱硫过程中硫的传质系数和传质阻力。硫的传质系数范围为5.02×10-7～18.69×10-7m/s。温度为1 673～1 723 K时活化能为464.06 kJ/mol,温度为1 723～1 773 K时活化能为176.35 k J/mol。通过矿相解离分析仪(MLA)观察硫在渣铁界面附近的分布情况,结合MLA扫描图片,认为高温时硫在渣中的传质是脱硫过程的限制环节。     

攀钢雾化提钒工艺中型水口提钒试验

攀钢雾化提钒工艺采用中型水口提钒,可使铁水平均雾化能力从小型水口的300～340t/h提高到400～450t/h,钒氧化率平均达到86.42％,碳烧损率平均为16.1％,平均温度为1325℃,碳含量平均为3.75％,余钒平均为0.042％的半钢和平均成分(％)为:V_2O_6>19.0,SiO_2 11.7,P<0.08,CaO<1.0,MFe≤20的钒渣。     

攀钢钒转炉冶炼低硫钢增硫因素分析及控制

通过对攀钢钒120 t复吹转炉冶炼低硫钢种(w(S)≤0.005%)时的回硫有关因素进行分析,原材料质量、脱硫后残余渣量及转炉渣性质是造成增硫的主要因素。结合生产实践,提出了稳定脱硫能力、二次稠渣除渣、提高半钢质量,减少增碳剂用量、使用优质石英砂替代高硫造渣材料及优化转炉终点控制等具体措施,攀钢钒现具备小批量生产转炉终点w(S)≤0.005%能力。     

120 t转炉熔池中硫行为的研究

取样测定了120 t转炉在冶炼过程中熔池中硫的变化情况,通过物料平衡计算研究了熔池中硫的来源,并研究了终点温度、炉渣碱度、渣中(FeO)对硫在渣钢间分配比的影响.结果表明,提高终点温度和炉渣碱度有利于硫分配比的提高,在一定范围内提高渣中(FeO)含量有利于硫分配比的提高,w(FeO)≥18%时,随着(FeO)含量的提高硫分配比减小;减少入炉硫负荷是冶炼低硫钢的基础.     

CaO-SiO2-FeO-Cr2O3-MgO-MnO渣系物相组成的热力学计算

摘要：在含铬铁水转炉冶炼过程中，Cr很容易被氧化成Cr2O3进入渣中，并与渣中其他成分反应生成高熔点含铬尖晶石。采用FactSage热力学软件计算了CaO-SiO2-FeO-Cr2O3-MgO-MnO转炉渣系在冶炼温度1300～1700℃下的物相组成，研究了Cr2O3、FeO和碱度对炉渣中尖晶石相含量的影响规律。研究结果表明，温度和渣系成分都会影响炉渣的物相组成。渣系中含有Cr2O3时，物相中均含有MgCr2O4、FeCr2O4和MgFe2O4尖晶石相，尖晶石相的总含量随着Cr2O3和碱度的增加而增加，随着炉温的升高而减少。温度为1300～1500℃时，炉渣中尖晶石含量随着FeO的增加而增加；温度为1500～1700℃时，尖晶石含量随着FeO的增加而略有减少。在温度小于1500℃的转炉冶炼前中期，炉渣物相组成中尖晶石相所占比例较大，易造成化渣不良或者炉渣粘稠，影响转炉冶炼工艺的顺行。     

利用碳酸钠处理铁水时钒的氧化行为

为了探讨从含钒的铁水中提取钒的经济合理的工艺,本研究以碳酸钠为熔剂,对合钒铁水进行了预处理,并对铁水中的含硅量、炉渣碱度、碳酸钠加入量、处理温度和炉渣中加三氧化二铁等因素的影响进行了研究。试验结果表明,碳酸钠能有效地脱除铁水中的钒、硅、磷和硫,而合碳量变化不大。为了使提钒过程有效地进行,铁水中的含硅量应低于0.3％或炉渣碱度(Na_2O/SiO_2)大于4.0。碳酸钠加入量不少于30克/公斤·铁水,而处理温度愈低愈好,一般可保持在1300～1350℃。如果在熔剂中加入三氧化二铁,将会促进钒等的氧化。预计在碳酸钠加入量为35克/公斤·铁水和1300℃时,铁水中含钒量可降低到0.03％,炉渣中五氧化二钒的含量可以达到13.5％,钒的氧化率约为90％。