转炉废气中CO的回收利用

日本加古川钢铁厂240吨顶底复吹转炉(LD-OTB)原使用Ar和N_2作底吹气体。最近,该厂已采用气液吸收法(科斯夫法)从转炉废气中分离出高纯度CO,用作转炉的底吹气体,获得与Ar相等的精炼效果。 1.底吹气体的种类与选择能代替Ar作底吹气体的有N_2、CO_2和CO等。但是,使用N_2会使钢水终点〔N〕含量升高;使用CO_2则使耐火砖喷嘴耗损速度加快。使用CO时,对钢水质量和耐火材料的影响与使用Ar时相同。然而,迄今尚无大量生产CO的装置。但CO与其它惰性气体比较起来,对漏气引起的安全问题更应考虑得     

120t复吹转炉高强度底吹CO_2工业试验

为强化转炉熔池搅拌效果,改善炉内冶金反应动力学条件,在120 t复吹转炉上开展了高强度底吹CO_2的工业试验,吹炼时底吹强度最高可达0.21 m~3/(t·min),试验采用喷枪型底吹元件,底吹气体包括N_2、Ar和CO_2,根据不同冶炼阶段单一气体供气或混合后供气。试验结果表明,在终渣碱度基本相同的情况下,高强度底吹CO_2工艺终渣氧化铁质量分数最低,转炉终点碳氧积、终点钢水P、S、N含量均比原底吹工艺和高强度底吹N_2/Ar工艺低,终点钢水Mn含量、脱磷率和脱硫率均比原底吹工艺高。高强度底吹CO_2有利于降低转炉炼钢成本,提升钢水纯净度。     

顶底复吹转炉底吹CO

引言 加古川厂把Ar气作为氧气转炉底吹气体来搅拌铁水。但是,由于Ar气是从低温空气(含Ar仅为0.9％)中分离出来的副产气体,所以回收费用相当高。随着近来对优质钢材需求的增加,我们钢铁厂的Ar气耗量也日益增加,在此情况下,研究了用高纯度CO取代昂贵的Ar气,作为氧气转炉底吹气体的可能性。我厂实验室规模的CO分离试验和底吹CO试验证     

LF精炼炉底吹CO2气体的工业探索性研究

 基于LF精炼过程底吹CO2气体搅拌机制的研究,利用75t LF精炼炉进行底吹不同比例CO2与Ar混合气体的探索性工业试验。结果表明：底吹CO2气体使钢液搅拌增强,脱硫率由49.7%提高到65.1%,炉渣平均（FeO）质量分数均小于0.5%,满足精炼过程对炉渣氧化性的要求。钢液中夹杂物的种类、形貌和组成变化较小,夹杂物当量密度减小,钢液洁净度提高,试验表明LF炉可使用CO2气体进行精炼。     

复吹转炉底吹不同气体时钢中氮的行为及吸氮动力学模拟研究

在感应炉上进行的底吹CO_2、N_2、CO_2+N_2的复吹模拟实验研究表明,熔池中氮的行为受底吹气体性质、脱碳速度和钢液氧化性的影响;钢液吸氮的动力学规律,随底吹气体的性质不同而有差别,底吹单一CO_2或N_2时,分别为二级反应和一级反应,并求得二级反应的速度常数和氮在钢液中的传质系数分别为K_(-1)=0.044(Wt%)~(-1)·cm·s~(-1),K_d=0.0308cm·s~(-1),底吹CO_2+N_2混合气体时,近似表观二级反应,其表观速度常数K_2=0.0406(Wt％)~(-1)cm·s~(-1)。     

LD转炉从底部吹入不同气体 钢中氮含量的变化(顶底复合吹炼技术研究之三)

本文是通过火力模型试验,对顶底复合吹炼法底吹不同气体(Ar、N_2、CO_2)时,钢中[N]含量的变化进行初步探讨,以寻求经济、合理的操作工艺。试验结果表明:全程采用Ar气搅拌,Ar气纯度为99.99％,铁水[N]含量为52～72ppm,供气强度为0.54～0.73标米~3/分·吨,终点钢中[N]含量为40ppm以下;用CO_2搅拌,当纯度为95％时,则终点钢中[N]含量为40～50ppm;采用N_2气搅拌,纯度为99.99％,则终点钢中[N]含量为90～100ppm,比LD法高40～50ppm。采用主吹期的56～68％的时间里用Ar置换N_2气操作,可使终点钢中[N]含量与全程用Ar气搅拌的结果相同。同时节省Ar气40～50％。     

转炉多元喷吹提钒的基础研究

转炉提钒是实现钢-钒分离的关键环节,反应动力学条件弱严重影响转炉提钒效果。基于此,提出转炉多元气体喷吹提钒,通过热力学研究了CO_2与C、V反应的选择性氧化转化温度,根据物理热及化学热两方面分析了多元气体的综合冷却效果,并利用熔池搅拌能量密度量化了多元气体的搅拌能力。研究表明:利用多元气体喷吹提钒是可行的,CO_2的物理和化学冷却效果均强于O_2和N_2,底吹CO_2的搅拌能力大于N_2。影响熔池搅拌能量密度的因素由大到小依次为CO_2利用率、氧枪枪位、顶吹流量和冶炼温度。     

复吹转炉底气的冶金行为

根据化学热力学计算和底吹热模试验结果,分析了复吹转炉底气—CO_2、N_2、Ar的冶金行为:①在炼钢温度下,CO_2能氧化[C]、[Si]、[Mn]和Fe,不能氧化[P];②底气的冷却效应,按由强到弱的顺序分别为CO_2、N_2、CO、Ar;③CO_2对熔池的揽拌能力最强。还提出了CO_2与钢水中各元素氧化反应的△G计算式。这些计算式使用简便,是设计时选择底气、操作时控制底气的理论根据。     

川崎复吹转炉的搅拌特性

川崎开发了 K-BOP 和 LD-KGC 两种顶底复吹转炉。K-BOP 将其一部分氧气掺入石灰从底部喷嘴吹入。LD-KGC 则是底吹惰性气体,顶枪吹氧。LD-KGC 用增加底吹惰性气体的流量来强化揽拌,而 K-BOP 则是在精炼的最后阶段底吹惰气体与氧气以强化揽拌。底吹气体对改善冶金反应所起的作用,已通过变动CO 的分压和搅拌力进行了研究。根据试验的结果,LD-KGC 和 K-BOP 两者均已采用 CO 和 CO_2来作搅拌气体。     

顶底吹转炉炼钢法(NK—CB)的开发及其实际吹炼

日本钢管公司开发了几种改善纯氧顶吹转炉吹炼的方法,其中最新是顶底吹法(NK—CB法)其特点是同时进行顶吹和底吹,强化熔池搅拌。底吹气体种类是CO_2、Ar和N_2,通过四只多孔塞吹入炉内,流量是0～0.10(标米~3/分·吨)。NK—CB法已在福山厂第一和第二纯氧顶吹转炉车间投入实际使用。     

顶底复吹中底吹Co2与碳作用的行为研究

本文通过实验和理论方法对底吹CO_2与钢液作用的机理、CO_2的脱碳能力、CO_2的利用率等方面进行了研究。并在此基础上对底吹CO_2的钢液搅拌能力进行了理论分析。     

二氧化碳在英国钢铁公司炼钢操作中的应用

随着BOF复合吹炼的发展和对低氮钢需求量的增加,Ar的用途增多了。作为降低英国钢铁公司气体成本的研究的一部分,由设在米德尔斯布勒的格兰吉塘的蒂兹赛德实验室与英国化学工业公司(ICI)设在比林厄姆的化合物与聚合物有限公司协作,研究了一些用CO_2来取代Ar的应用领域。作为复合吹炼的搅拌气体,如果要保持现行的吹Cr搅拌的高效率,那么采用CO_2还存在些问题。但是,在铸机滑动水口上的一些新用途,如同其在特殊钢种出钢时用于钢包气氛控制和将来用于钢包电弧炉的气氛控制一样,都将是很有前途的。     

底吹电弧炉熔池流场测定及数学模型

采用激光多普勒测速仪测量底吹电弧炉底吹气体中心布置和内３孔布置两种方式下气体搅拌熔池水模型的速度场。利用ＳＩＭＰＬＥＣ法计算两种底吹布置方式下的水模型流场。计算结果表明，内３孔布置方式的流场速度分布优于中心喷吹布置方式下的流场速度分布。     

150t转炉顶底复合吹炼底吹喷嘴的设计及使用

本文主要阐述套管式和环缝式两种类型喷嘴的设计。双套管采用面积比为1≤A:≤3,环缝喷嘴采用周界比为3≤((D_1+D_2)~(1/2))/((D_1-D_2)~2)≤5是合理的。若底吹采用搅拌气体(N_2,Ar)时,环缝结构比双套管结构更为优越,表现在流量稳定,调节流量范围较大,不易结瘤,对喷嘴周围耐火材料冲刷较轻。同时,喷枪位置的布置也对吹炼效果有明显的影响。故对使用管式底吹喷枪,提供了较完善的技术资料。     

转炉中的CO_2底吹搅拌

摘自《Steelmaking Conference Proceedings》,1990;73:315-318 澳大利亚布罗希尔公司怀阿拉厂有两座125-t顶底复吹转炉。该炉属“欧洲”型转炉,高8.8m,外径6.1m。采用LBE工艺生产,顶吹氧气通过三孔氧枪吹入,氧气流量主要取决于钢水的终点碳含量,一般为20000m~3/h,喷吹时间为20min。 1987年,该厂扩大了钢种生产,研究了以CO_2作为底吹气体生产高质量低氮钢的生产方法。在转炉中,底吹气体喷嘴要经受机械磨损,热磨损和化学侵蚀。喷吹CO_2时,化学侵蚀和反向冲刷是炉衬及喷     

转炉多元喷吹提钒的基础研究

摘要：转炉提钒是实现钢 钒分离的关键环节,反应动力学条件弱严重影响转炉提钒效果。基于此,提出转炉多元气体喷吹提钒,通过热力学研究了CO2与C、V反应的选择性氧化转化温度,根据物理热及化学热两方面分析了多元气体的综合冷却效果,并利用熔池搅拌能量密度量化了多元气体的搅拌能力。研究表明：利用多元气体喷吹提钒是可行的,CO2的物理和化学冷却效果均强于O2和N2,底吹CO2的搅拌能力大于N2。影响熔池搅拌能量密度的因素由大到小依次为CO2利用率、氧枪枪位、顶吹流量和冶炼温度。     

LD转炉从底部吹入N_2,Ar搅拌的火力模型试验——顶底复合吹炼技术研究之一

通过火力模型试验,探讨了LD转炉从底部吹入惰性气体(N_2,Ar),强化熔池搅拌的复合吹炼法。初步分析了C-O关系、铁锰氧化程度及脱磷、脱硫效果。由于吹入惰性气体,不仅使炉气中P_(CO)分压下降,顺利地使钢中C含量达到0.02％以下,而且在渣中FeO较低的情况下也具有较高的脱磷能力。本文还提出用廉价的N_2代替部分昂贵Ar的措施,使钢中N_2含量仍保持LD转炉钢的水平。这种吹炼方法,在现有LD转炉上用较少的投资,增加一些简单的底吹设备即可实现,故对今后LD转炉的改造具有极为重要的现实意义。     

工艺参数对120t转炉顶底复吹影响的水模型研究和应用

进行了120 t转炉几何相似比1:7的4因素5水平正交水模型实验,研究氧枪距离熔池高度(200~280 mm)、顶氧枪流量(72.5~99.0 m~3/h)、底吹流量(0.8~2.4 m~3/h)、底吹气孔(4~8孔)位置分布对转炉顶底复吹的影响。结果表明,底吹气孔位置分布是影响熔池搅拌效果的最重要的因素。当选取氧枪距熔池高度h=240mm,顶枪吹气体流量Q_1=99.0 m~3/h,底吹气体流量Q_2=2.4 m~3/h,底吹气孔(6孔)位置D(4)时,熔池搅拌效果最佳。120 t转炉顶底复吹生产Q235B钢应用结果得出,顶吹流量25 000 m~3/h,底吹流量560~800 m~3/h,底吹6孔布置吹炼14~16 min、钢水终点[C]0.14%~0.18%,碳氧积0.002 3~0.002 5,熔池搅拌效果良好。     

40t钢包底吹优化物理模拟研究

通过建立相似比为1∶3钢包物理模型及与原型相同孔隙率的透气砖模型,研究不锈钢偏心吹氩工艺;对钢液混匀时间、钢液面流速及渣眼等软吹工艺参数进行优化。试验结果表明,钢液混匀底吹气量在103.1 L/h(现场流量2.1 m3/h)以上时,混匀时间比达到50%以上。钢液表面流速表明在液面隆起边缘处(渣眼边缘)容易发生卷渣。渣眼直径受到吹气孔位置影响,底吹气孔越靠近钢包包壁,渣眼直径越小。距圆心1/2R及2/3R处进行软吹搅拌,可保证渣眼面积比分别小于12.4%及10.5%。优化后的钢包流场可以有效减少静吹氩过程中产生的二次氧化现象。     

钢包底吹氩过程数学物理模拟研究

以130t钢包为研究对象建立水力学模型,以电导法测定了底吹氩钢包内钢液的混匀时间,讨论钢包底吹氩工艺中透气元件不同布置方式以及不同吹气量对钢液混匀时间的影响。同时用数值模拟的方法,对钢包内流场进行计算,探讨各种情况下钢包内流场变化,提出最佳底吹气搅拌位置及吹氩制度。