AOD吹氧时的氧化还原机制

分析了AOD吹氧时的氧化还原机制。发现:AOD冶炼不锈钢时,钢水中碳的浓度大于或等于碳的临界浓度时,吹纯氧并不会氧化铬。这一点已为实践所证实。钢水的深度较大则碳的临界浓度较小。     

计算AOD的最佳氩氧比

根据热力学和动力学的观点,分析了AOD吹氧时的氧化还原机制。以此为基础,给出了AOD冶炼不锈钢时,为不生成氧化铬所需要的氩氧比的最小值的计算方法。     

酒泉钢铁（集团）有限责任公司

AOD转炉,是整个不锈钢冶炼的关键环节。AOD的中心任务是“脱碳保铬”,即在吹氧脱碳的过程中尽量减少铬的氧化烧损。AOD转炉与碳钢转炉冶炼相比,最大的差异在于过程控制的不同。酒钢不锈钢转炉采用阀站控制技术以及转炉自动控制技术,可以满足控制要求。     

铁水罐喷吹脱磷在400系不锈钢70t AOD一步法冶炼工艺中的应用

不锈钢厂采用铁水罐喷吹脱磷工艺为70 tAOD提供优质的低磷铁水冶炼400系列不锈钢,取代原电弧炉冶炼环节,实现了新型一步法冶炼不锈钢工艺。生产实践表明,铁水罐喷吹脱磷起始[P]为0.20%,处理后铁水[P]为0.001%~0.010%,[C]≥3.2%,温度≥1 320℃,完全满足后续AOD冶炼400系不锈钢的需要,与原70 t EAF-AOD流程相比,生产成本大幅降低。     

复吹转炉中铬的氧化行径

在实验室的顶底复吹转炉中,进行了冶炼1～2cr13不锈钢的模拟试验。结果表明:高碳铬铁中铬的回收率平均>95%;结束氧化和同等温度时,本试验与电炉的[%Cr]/[%C]值随[C]含量而变化,即[C]≤0.15%时该值高于电炉,而[C]>0.15%时则低于电炉。本文还对复吹转炉脱碳期影响铬氧化程度的某些因素,作了初步的分析、讨论。     

宝钢AOD炉冶炼不锈钢顶枪吹炼工艺分析

针对宝钢不锈钢分公司侧顶复吹AOD炉在实际使用过程中表现出来的脱碳速度偏慢、钢水中铬元素氧化量偏大、吹炼过程升温偏慢的情况,以实验室模拟研究结果为基础,通过将其顶部单孔氧枪改为三孔氧枪的方法,对比分析了AOD炉单孔顶枪、11°三孔顶枪和15°三孔顶枪在脱碳速度、钢水中铬氧化情况以及升温速度3个方面的各自表现.结果表明,当AOD炉以电炉提供的高碳母液为主原料时,在枪位设定合理的条件下,11°三孔顶枪的使用有利于进一步提高AOD炉脱碳速度、降低AOD炉钢中铬氧化并加快熔池升温速度;单孔氧枪由于孔数不足,其在AOD炉中的不锈钢冶炼效果不佳;15°三孔顶枪由于孔间夹角设定不合理,与宝钢不锈钢分公司AOD炉侧吹复合使用时效果不佳.     

AOD炉喷吹CO_2代替部分Ar或O_2脱碳保铬的热力学分析

AOD炉冶炼不锈钢工艺主要通过喷吹大量的O_2和Ar实现脱碳保铬。钢铁行业每生产1 t钢的CO_2排放量约为1.57 t,若能将排放的CO_2捕集回收并用于钢铁生产过程中,不仅可以节能减排,还可降低冶炼成本。通过热力学计算验证了CO_2代替Ar或O_2喷吹冶炼不锈钢的可行性,同时分别对不同元素的氧化升降温、不同C含量及CO_2喷吹量条件下的反应速率、脱碳深度、保铬效果进行计算,分析CO_2代替O_2脱碳保铬的热力学过程。结果表明在高碳区喷吹CO_2-O_2混合气体有利于AOD冶炼过程脱碳保铬。随着CO_2比例的增加保铬效果随之提高,而脱碳速率随之降低。但是,提高CO_2喷吹量时熔池内脱碳反应速率过慢,引起熔池温度偏低,CO_2喷吹比例应控制在20%～40%(体积分数)之间。     

取向硅钢复吹工艺的研究

研究了采用前期复吹和全程复吹工艺吹炼取向硅钢及配入废钢对冶炼过程成份变化和冶金效果的影响。结果表明:采用前期复吹、后期纯顶吹工艺有利于减少吹损、提高成份命中率,而配入废钢使前期 C、Mn、Fe 氧化滞后,P、S 氧化提前,但对终点控制无不利影响。同时明确,第一次放渣时间应选择在开吹后450～500sec 之间,钢中[C]含量应控制在260～280×10~(-2)%范围,导出吹炼前期[C]与顶吹供氧量的关系为:[C]={3.475-1.8lin[O_2×10~(-3)]}%     

AOD精炼工艺对0Cr18Ni9不锈钢中氮含量的影响

针对AOD精炼0Cr18Ni9不锈钢时,钢中氮含量和氩气消耗波动较大的问题,研究了AOD精炼工艺因素如钢水初始碳含量、合金含量、温度,及过程吹氧气量、吹氮气量、吹氩气量、吹炼时间等对终点氮含量的影响,研究并优化了AOD的操作工艺参数.     

转炉冶炼纯铁钢种C、Mn元素的控制

通过对生产控制的分析及研究,发现铁水经过 AOD 炉脱锰可满足导电纯铁对低锰铁水的需要;在相同工艺条件下,转炉终点碳含量越低,RH 炉脱碳效果越好。理论分析发现：转炉较低的碳氧积水平有利于终点 C含量的降低;较低的转炉终点温度、避免补吹和良好底吹效果,可保持较低碳氧积水平。利用正规溶液模型计算了碳-铁的选择性氧化临界碳含量范围,并考虑连铸工艺可浇性,控制转炉终点 C 含量,降低中包铝损及二次氧化。分析结果显示,邢钢转炉生产纯铁钢种理想的终点碳质量分数应控制在0·036％~0·045％。     

侧顶复吹AOD炉精炼不锈钢过程中钢水混合特性的初步研究

与其他的不锈钢精炼工艺相比，氩氧脱碳（AOD）工艺有许多明显的优点，在全世界得到了广泛的应用和推广。近年来，AOD炉精炼不锈钢的发展趋势是使用高铬高碳铁水作为主要原料，丁艺方式也从简单的侧吹发展为侧顶复吹（包括顶底复吹）以降低生产成本和能源消耗，减少废钢的消耗量。日前中国已采用了大型侧顶复吹AOD炉。     

转炉低碳低磷钢炉渣成分及溅渣操作浅析

分析150吨顶底复吹转炉冶炼低碳低磷钢时的炉渣成分,对冶炼超低[C]、低[P]钢种的氧化性炉渣进行溅渣护炉技术的研究和改进。为优化转炉生产节奏,冶炼其它的超低[C]、低[P]钢种,以及铁水[P]含量升高等带来的高氧化性炉渣进行溅渣操作作技术上的储备。     

新氧化法试验

大冶钢厂在12??,20??_3?,18???,18??,40??等钢冶炼上试验采用新氧化法——吸取返回单渣冶炼法单渣经验及氧化法的脱磷长处,采取氧化期首先矿石脱磷扒渣,然后造渣吹氧去气再带渣进入还原期。试验分两个阶段:第一阶段试验了18????1炉,18???3炉,12??3?2炉,12?_2?_4?1炉,40??3炉,这一阶段试验的操作特点在于氧化期均采用综合氧化(即前期采用矿石,后期采用氧气,脱炭量前后期约各为一半)。总脱炭为_0.3%;矿石氧化完毕,F~0.015%,全部扒渣造新渣开始吹氧氧化。氧化完毕,如P~0.01%,则全单渣进入还原,     

炼钢

铝镇静钢钢包吹氩定氧加铝工艺实践,影响钢包自动开浇率的因素分析及措施,建筑用钢SN400B的开发,AOD炉吹氩脱氮技术的分析与实践,轴承钢应用SiAlBα合金脱氧及去夹杂物的研究。[编者按]     

邢钢低碳400系铁素体不锈钢AOD控氮工艺实践

在低碳400系不锈钢中,氮能恶化晶间腐蚀、低温冲击韧性、缺口敏感性和焊接等性能。因此,在低耗、高效前提下降低其氮含量成为AOD冶炼中的重要课题。结合生产试验,通过探讨回归分析法在其吹氩脱氮工艺控制中的应用,结合脱氮的热力学计算对AOD生产实践数据的分析,由拟合方程确定的AOD冶炼410S不锈钢和低碳430不锈钢时氮氩切换点为吹氮450m³时切换氩气,410S不锈钢正常冶炼时一般吹氩量控制在1550m³,低碳430不锈钢AOD吹氩量一般控制在2050m³时可以将AOD终点氮含量控制在0.009 0%以下,并降低氩气消耗。     

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。     

60t AOD-LF-CCM流程冶炼清洁球用超低[C+N]不锈钢0Cr13的工艺实践

0Cr13不锈钢φ5 mm盘条的生产流程为60 t AOD-LF-150 mm×150 mm铸坯-牟制工艺。通过优化工艺,包括AOD顶枪流量由(70+50)m~3/min增至(95+65)m~3/min,控制氧化期炉渣碱度3.0~4.0,终点温度1670~1710℃,提高石灰质量,缩短冶炼周期,减少过程增碳;控制合理的氮氩切换,适当减少吹氮量,达到还原期低氮控制与氩气的平衡使用;将椭圆形出钢口改成圆形出钢口,出钢时间由180 s降至100 s,减少过程增氮,使0Cr13钢[C]由原0.025%降至≤0.020%,[N]由原0.020%降至≤0.010%,[C+N]≤0.035%,线材抗拉强度可以控制在500 MPa以下。     

高锰不锈钢二氧化碳混吹脱碳保锰热力学分析

介绍了CO2在AOD炉中脱碳保锰热力学的研究.通过Factsage软件计算可知,在AOD脱碳期间,每50Nm3的O2被100Nm3的CO2替换脱碳,所带来70t钢液理论温降为9.4℃.通过热力学研究发现,在脱碳中期,即w(C)≤0.5％后,就需要通过混合喷吹N2或Ar降低CO分压以便达到脱碳目的.     

AOD-LF冶炼高氮高锰不锈钢的工艺实践

45 t AOD使用含w(C)为2.0%,w(Cr)为21.5%,w(Si)为0.2%的电炉粗炼钢水进行冶炼,AOD精炼采用顶底复吹进行脱碳,在AOD炉使用电解锰进行锰合金化后钢中w(Mn)为16%,出钢时w(N)可达0.35%~0.38%,再通过氮化锰在LF炉进行调整,可生产w(N)大于0.60%,w(Mn)达20%的高氮高锰奥氏体不锈钢。     

连铸1Cr18Ni9Ti生产工艺实践

连铸1Cr18Ni9Ti由于TiN夹杂导致扒皮率高,工艺难以控制。通过几年的技术攻关,严格控制AOD精炼参数,采用吹氩喂丝新技术以及连铸无氧化保护浇注、加厚铸坯等措施,有效地解决了连铸坯表面质量问题,产品性能良好,为太钢连铸优势的发挥奠定了基础。