石灰石在转炉炉渣中分解行为的机理

针对转炉使用石灰石代替石灰炼钢造渣速度加快的现象,研究将FeOx、SiO2和MnOx按照一定的配比与CaCO3混合来模拟石灰石在转炉炉渣中的环境,通过热重-差热（TG-DTA）同步热分析试验探寻其分解规律。研究结果表明,炉渣组分能够明显降低石灰石的分解温度,提升石灰石的分解速度。将混合试样在管式炉煅烧后经X射线衍射分析后发现,CaCO3的分解产物能够与炉渣组分结合生成氧化物或者固溶体,从而降低CaO的活度。     

石灰石替代石灰炼钢造渣效果研究

文章通过生产实际试验数据,研究转炉炼钢用石灰石代替部分石灰造渣过程中石灰石的行为,论证了转炉用石灰石炼钢造渣的相对合理方案。结果表明,转炉炼钢前期预加石灰石做造渣原料,可以很快完成煅烧化渣过程,能够实现降低吨钢石灰消耗,达到降本增效的目的,用石灰石造渣能够达到预期目标,使转炉吨钢石灰消耗降低近10 kg/t。     

转炉渣组成对石灰石分解温度和活化能的影响

<正>传统转炉炼钢工艺主要使用石灰作为造渣剂,加入石灰的主要目的是通过调节炉渣碱度来脱硫脱磷去夹杂。为了减轻转炉负担,冶金工作者在活性石灰方面做了很多工作。在不改变吹氧制度的情况下,直接使用石灰石替代石灰造渣,成渣速度并未降低,甚至明显快于石灰。但是石灰石快速化渣的原因是什么,迄今为止没有报道。北京科技大学的学者针对转炉使用石灰石替代石灰炼钢造渣速度加快的现象,研究首先将FeOx、SiO_2以及     

转炉采用石灰石造渣炼钢操作制度研究

为探索并建立转炉采用石灰石代替石灰造渣炼钢工艺制度,在首秦100t转炉和石钢60t转炉上进行了石灰石与石灰造渣对比试验。试验结果表明:转炉采用石灰石代替石灰造渣,铁水入炉比在92.5%左右较为合适;在造同碱度渣脱磷时,2种造渣方法中石灰石与石灰加入比为1.28∶1;石灰石造渣前期炉渣泡沫化程度提高,可通过降低前期氧枪枪位来改善石灰石造渣溢渣。     

石灰石加入转炉造渣的行为初探

结合实验室和工业试验的数据,讨论了转炉炼钢用石灰石代替石灰造渣过程中石灰石的行为,结果认为,转炉炼钢前期直接加入石灰石做造渣原料,可以很快完成煅烧化渣过程,并且在某些方面比使用石灰有利;用石灰石造渣能够达到希望的结果,石灰石分解在5～6 min内完成;高温有利于碳酸钙的快速分解,1400 ℃与1 100℃相比,虽然温度...     

转炉炼钢用石灰和石灰石熔化成渣机理及应用

通过转炉加入石灰和石灰石熔化成渣机理对比分析可知,加入石灰石块(20~30 mm)造渣,由于形成的初生石灰具有活性度高,与炉渣接触面积大的特点,因此有利于石灰石快速熔化成渣。但石灰石的分解吸热量大,约为石灰、废钢等的4倍。若石灰石加入量过多,会对冶炼温度产生很大影响,同时还影响其他造渣剂的合理加入量。在转炉富余热量有限的情况下,石灰石只能部分取代石灰。     

梅钢转炉上应用滚筒处理钢渣的研究

梅山炼钢厂对转炉钢渣主要采取滚筒渣处理工艺,经处理后渣颗粒度小于5 mm的比例在85%左右。滚 筒渣是一种预熔渣,其主要成分为CaO、SiO 2 、FeO,具有熔点低、碱度高、氧化性高等特点,将滚筒渣作为造渣剂可 促进转炉冶炼前期的化渣速度,提高炉渣碱度和氧化性,降低冶炼成本。梅钢在滚筒渣回收利用方面进行了有效 探索,实践表明:使用滚筒渣后,吨钢石灰消耗降低6.5 kg/t,终渣碱度提高0.3,磷分配比提高5.3且波动范围变 窄,钢铁料消耗降低4.6 kg/t。     

残留CO2对石灰在转炉初渣中溶解的影响

 在转炉炼钢过程中,石灰快速溶解对转炉高效脱磷具有十分重要的意义,石灰溶解过程中熔渣/石灰界面处形成的2CaO·SiO₂产物层被认为是阻碍石灰溶解的关键因素。制备了具有两种不同CO₂含量的部分煅烧石灰石,采用浸泡法研究了部分煅烧石灰石在转炉初渣中的溶解行为,并与纯石灰、石灰石的溶解行为进行比较。结果表明,石灰石溶解时在液态熔渣中CaO的传质系数为石灰的2.1倍,残留CO₂质量分数为10%的部分煅烧石灰石的传质系数高达石灰石的6.7倍。在CO₂质量分数为0～43.5%时,石灰的溶解速率先增大后减小。石灰溶解过程中形成的2CaO·SiO₂层严重阻碍了FeO_x的扩散,从而减缓了石灰的溶解。与石灰不同,石灰石分解产生的CO₂能够破坏2CaO·SiO₂层并破坏自身结构,有利于熔渣的渗透,这也适用于残留CO₂的部分煅烧石灰石。制备纯石灰的过程中为了确保石灰芯部完全煅烧,因此极易导致石灰外表面发生过烧,而制备部分煅烧石灰石能在一定程度上解决表面过烧的问题。此外,与石灰石相比,部分煅烧石灰石由于表面是石灰外壳,溶解初期其表面附近的炉渣温降相对更低,能够避免溶解初期出现停滞阶段。在转炉富余热量有限的情况下,部分煅烧石灰石的石灰替换比高于石灰石,这取决于部分煅烧石灰石中的CO₂残留量。     

小颗粒石灰石代替石灰炼钢造渣及CO2资源化利用

采用转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢技术,可以提高铁水脱磷效率、对二氧化碳进行资源化利用。基于小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷基础试验,对比分析小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果,计算了采用小颗粒石灰石造渣炼钢过程炉气的收益。研究表明,采用小颗粒石灰石冶炼前期脱磷速度快,冶炼5 min脱磷率可以达到49.2%,脱磷速率达到0.011 8%/min,而采用小颗粒石灰冶炼5 min脱磷率为41.2%,脱磷速率为0.009 8%/min;小颗粒石灰石与石灰冶炼脱磷效果相当,反应终点脱磷率分别为87.50%和89.08%,冶炼终点脱磷率均可以达到85%以上。小颗粒石灰与石灰石均可以实现均匀化渣,渣中元素分布均匀,石灰石脱磷渣P元素质量分数为9%,石灰脱磷渣P元素质量分数为8%,采用石灰石炼钢造渣时前期炉渣中P元素含量更高。采用小颗粒石灰石造渣炼钢时,石灰石分解产生的二氧化碳可以与铁水中多种元素反应,其利用率可以达到40%;石灰石分解产生的二氧化碳替代部分氧气参与氧化反应并生成一氧化碳,吨钢炉气中一氧化碳增加量约6.5 m³。研究结果为开展转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢的工业应用提供...     

石灰石与铁水中碳元素相互作用的试验研究

与石灰相比,转炉采用石灰石作为造渣剂时,石灰石在转炉内分解除生成石灰外,还会释放大量的CO2.通过气相质谱仪在线分析了石灰石加入Fe-C熔体后尾气成分的变化,研究了石灰石分解CO2对铁水的氧化作用,并通过热重试验分析了碳元素对石灰石分解温度的影响.结果表明,石灰石释放的CO2与熔池中元素的作用是相互的.一方面,CO2会...     

100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢试验研究

对首秦100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢的试验结果进行研究分析。研究结果表明：石灰石造渣炼钢工艺在转炉单渣法和双渣法均取得良好冶炼效果,较石灰造渣工艺,在入炉CaO质量减少28.6%的情况下,脱磷率均值达到85.69%,提高2.54%,渣中磷元素分布均匀;同时石灰石代替石灰造渣可以减少入炉造渣料用量,吨钢减少转炉渣量15kg;石灰石代替石灰入炉可以增加转炉煤气回收量。     

转炉复吹与石灰石造渣行为控制技术的研究

为了建立适合天津钢铁集团有限公司（以下简称天钢）特点的低成本、高效化、稳定性生产洁净钢新工艺体系,进行了转炉复吹与石灰石造渣行为控制技术的研究.分析了石灰石分解特性以及石灰石代替石灰造渣的可行性并进行试验,发现通过石灰石直接进入转炉造渣炼钢模式取代传统的“煅烧石灰-造渣炼钢”模式,使煅烧石灰的用量在40~50 kg/t_钢基础上,降低煅烧石灰用量高达50 %以上;采用CO₂代替N₂用于转炉溅渣护炉以及复吹转炉底吹CO₂进行搅拌和冶炼技术,预计能够取得良好的效果.      

转炉采用石灰石部分替代石灰的冶炼实践

分析了石灰石热分解过程中的能量消耗和特性及分解过程中的渣化反应,用石灰石原矿部分替代石灰的工业实践表明,使用石灰石原矿不仅可减少冷却废钢的用量,还可平衡转炉富裕的热量;石灰石部分替代活性石灰,还可降低石灰石煅烧过程能耗,保护环境同时满足了转炉冶炼普通钢种的要求。     

石灰石对转炉冶炼效果的影响

在实验室条件下对石灰石和石灰块在转炉初期渣的溶解状况进行研究。结果表明,在1550℃,加入石灰块与部分初期渣反应,仍为固相,没有形成液相;加入的石灰石块已完全溶解在转炉初期渣中,形成均质的液态渣。在工业试验中,分别在转炉前期和中后期加入石灰石考察其熔化状况及脱磷效果,结果显示,吹炼前期加入石灰石的炉次,吹炼前期形成的炉渣碱度较低,约为1.5左右,吹炼终点炉渣碱度才达到预期的指标,脱磷效果前期不佳,中后期才有所提高;中后期加入石灰石的炉次,吹炼过程能够保持较高的炉渣碱度,有利于保持稳定的脱磷效果。     

石灰石与石灰在高FeO渣中的溶解速度研究

以边长为10 mm的石灰石立方体和石灰立方体为试验样品,在1 300,1 400,1 500℃下,研究温度对石灰石和石灰在高FeO预熔渣中溶解速度的影响,同时对比了不同温度下石灰石和石灰溶解速度。结果表明,试验条件下,石灰石的溶解速度总体明显快于石灰;且温度升高,两者的溶解速度均有所增加,温度由1 300℃升高至1 400℃时,溶解速度均增加1倍左右;不同温度下,石灰石和石灰在高FeO预熔渣中的溶解约有10~30 s的"滞止期",由于石灰石溶解吸热,期间其溶解速度低于石灰;"滞止期"后,石灰石的溶解速度大于石灰。     

转炉钢渣炉内改质的研究进展及展望

以转炉炉内改质降低渣中自由CaO含量为技术背景,提出从源头上加快石灰溶解,减少残余石灰尺寸,并结合炉渣改质消解渣中自由CaO.通过文献分析得出如下结论:提高石灰活性对加快石灰溶解的作用有限;相比于石灰石造渣,采用未完全煅烧的石灰石也具有十分可行的应用前景,所含石灰石最佳比例还有待研究确定;向转炉渣中协同添加SiO2和Al2O3更具优势,氧化性气氛也有利于自由CaO的消解,降温过程中自由CaO消解的动力学参数需进一步研究.     

小颗粒石灰石快速煅烧高效脱磷试验

转炉喷吹石灰石粉造渣脱磷存在一定优势，基于热重-差热分析和基础试验，对小颗粒石灰石高温快速煅烧及造渣脱磷的机理进行研究。结果表明，小颗粒石灰石在610℃左右开始分解，860℃左右反应结束，且温度越高越有利于其分解。转炉采用喷吹石灰石粉方式造渣脱磷，可通过分批喷吹加入的方式缓和其快速温降效应。但局部温降利于脱磷反应的进行，因此需在造渣和脱磷上寻找温度平衡点。随着粒径减小，小颗粒石灰石分解速度反而变慢；平均粒径为0.440 mm和0.840 mm的石灰石颗粒高温快速煅烧60 s后呈现出多孔活性石灰微观结构。随着煅烧时间的延长，石灰石转化率增大，但煅烧后的活性呈现先增大后减小的变化趋势。平均粒径为0.440 mm和0.840 mm的石灰石颗粒煅烧60 s时，活性可达到350 mL以上。采用小颗粒石灰石配制脱磷剂进行铁水脱磷试验，终点钢水磷质量分数降至0.02%以下，脱磷率在83%以上；对比石灰造渣脱磷，小颗粒石灰石造渣脱磷速度较快，在保证造渣效果的前提下，石灰石分解耗热可降低局部熔池温度，利于脱磷反应的进行。研究结果可为小颗粒石灰石化渣脱磷工艺技术的开发和应用奠定理论基础。     

石灰石在莱钢120t转炉炼钢中应用实践

石灰石有非常好的冷却效果,在化渣过程中能够起到抑制前期碳氧反应的作用,使前期碳氧反应与炉渣高度泡沫性的时间错开,避免了泡沫型喷溅产生。通过加料控制、枪位控制、氧压和底吹控制,将石灰石作为压喷剂和脱磷剂,在120t顶底复吹转炉上形成一套无喷溅高效去磷的转炉石灰石造渣工艺,降低石灰消耗,解决了转炉泡沫型喷溅问题,提高转炉脱磷率,降低生产成本,提高钢水质量,同时具有显著的经济和环保效益。     

LF热态渣补加石灰再利用的脱硫研究

根据新余钢铁集团公司第二炼钢厂的精炼渣循环利用数据,分析了热态精炼渣补加石灰后脱硫的效果。研究结果表明熔渣碱度为2～3的热态精炼废渣仍具有一定的硫容量,通过补加一定量的石灰可提高其脱硫能力。现场试验表明,向熔渣碱度为2～3的热态精炼渣中补加3～4kg／t的石灰,并加一定量的萤石,脱硫率达到80％以上;并对循环利用的精炼渣进行XRD及EDS物相分析,利用矿相显微镜查看循环利用后的渣的形貌变化,通过分析发现循环利用两次的热态渣岩相种类基本不变,主要为C2S、C3S、C2A、CA,但随着循环次数的增加,钙铝酸盐增多,熔渣混合状况得到改善。热态精炼渣的循环使用的意义不仅在于节约了成本而且降低了对环境污染的危害。     

小颗粒石灰石化渣脱磷热力学分析

为探索转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢的最佳工艺条件，基于化渣脱磷基础试验，对小颗粒石灰石的化渣脱磷效果进行热力学分析。采用单变量试验方法，探究石灰石粒度、反应温度、配渣碱度及FeO含量对石灰石化渣脱磷的影响，进而得到最佳参数。结果表明，平均粒径为0.84 mm的石灰石颗粒化渣脱磷效果最佳，粒径过大或过小均会造成脱磷率降低；试验温度为1 400℃时化渣脱磷效果最佳，低于1 400℃时，化渣不充分且速度较慢，而高于1 400℃时会出现回磷现象。铁水脱磷率随碱度的升高而升高，当配渣碱度R=3.5时，熔渣状态较好，脱磷效果最佳；碱度过高时，熔渣黏度较高，泡沫渣量大，容易溢渣。铁水脱磷率随配渣FeO含量的升高而升高，FeO质量分数为20%时，熔渣状态最佳；当FeO质量分数达到30%时，反应过程中会出现溢渣现象。在试验得出的最佳工艺条件下，石灰石化渣脱磷过程前期脱磷速度快，泡沫渣状态好，渣中固溶体相种类多，终点脱磷率达到85%以上，钢中磷质量分数降到0.02%以下，可以完成脱磷任务。研究结果为开展转炉喷吹石灰石粉冶炼的工业应用提供了理论基础。