180 t RH真空精炼炉脱硫工艺开发及应用

针对铝镇静无取向硅钢成品硫质量分数超标问题,开发了RH脱硫工艺。通过选择合适的脱硫渣系以及工艺参数,使RH工位脱硫率达到30%~60%,W800系列无取向硅钢成品w([S])≤0.005 0%,达标率由72.19%提高至98%以上,同时确保了RH出钢w(T[O])0.002 0%,w([N])0.001 5%。通过转炉出钢和RH过程炉渣脱氧改质,将RH出钢渣中w((TFe))控制在3%以下,RH过程炉渣碱度保持在5.0以上,使渣-钢之间硫的分配比达到80~260,有助于提高RH脱硫效果。     

LF两步造渣工艺对C82DA钢中硫和铝的影响

 为了研究工艺对C82DA钢中硫和铝的影响,对帘线钢在LF精炼过程脱硫控铝进行了研究。结果表明,随着精炼碱度的降低脱硫率越来越低,碱度约为1.6时,渣中w((Fe_tO)+(MnO))约为1%,基本达到脱硫的临界值;碱度约为1.2时,随着精炼的进行开始回硫,钢液中w([Al_s])随着碱度的降低逐渐降低;碱度约为2.2时,w([Al_s])降幅显著;碱度小于1.6时,对铝的影响不明显。精炼炉采取两步造渣工艺,精炼前期高碱度渣系脱硫,精炼后期降低碱度,钢液中铝含量降低。当碱度从2.2降低至1.2时,钢液中w([S]) 和w([Al_s])分别控制在0.011%和0.001 6%。     

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。     

高牌号无取向电工钢RH深脱硫

 以CaO-CaF2复合渣系为脱硫剂,在RH精炼过程采用真空投入法进行高牌号无取向电工钢深脱硫工业试验,采用KTH模型计算分析了RH炉渣成分对硫容量CS的影响。研究结果表明,炉渣成分控制在 w((CaO))/w((SiO2))为5～7, w((CaO))/w((Al2O3))为1.5～1.8, w((Al2O3))为25%～30%,w(（FeO+MnO）)<5%,脱硫剂加入量为6~8kg/t时,钢中硫质量分数从平均0.0031%降低到0.0018%,最高脱硫率达到47.1%,平均脱硫率为41.7%。     

无取向电工钢RH脱硫渣系的研究

在15 kg真空感应炉上,用CaO-Al2O3-SiO2-MgO渣系进行脱硫试验,探讨了脱硫渣系碱度、MI、Al2O3、CaF2对脱硫效果的影响。研究结果表明,随脱硫渣系碱度、MI、Al2O3和CaF2含量的增加,脱硫率都呈现先增加后减少的趋势。初始硫含量为0.009 33%~0.010 73%,加入脱硫渣系4 min时间内表观脱硫速率为(0.000 96~0.001 49)%/min,平均脱硫率为81.2%,最高达86.8%。当脱硫渣中w(CaO)=58.15%、w(SiO2)=4.85%、w(Al2O3)=25%、w(MgO)=6%、w(CaF2)=6%,脱硫效果最好,此时钢液中硫为0.001 33%。     

转炉终点渣钢间锰平衡状况分析

为了推广锰矿直接还原技术在转炉内的使用,对转炉终点条件下锰矿的热分解、熔融还原和渣钢间平衡状态进行了分析。利用热力学分析方法讨论了国内外转炉锰矿直接合金化锰的平衡状态。结果表明,在转炉终点时刻,锰矿以MnO形式存在于渣中;锰在渣钢间的平衡主要以铁、锰竞争氧化的形式存在;理论计算锰分配比和实践生产数据有相同的趋势,且计算值大于实践生产数据;高温、高碱度、高w([C])、低w((TFe))可以降低锰分配比;渣量越小,锰收得率越高。此外,讨论了进一步提高转炉锰收得率的控制工艺。     

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...     

CaO基含TiO_2和Al_2O_3半钢渣系脱磷能力的热力学

以共存理论和冶金脱磷原理为基础,建立了脱磷热力学模型,并对CaO基含TiO_2、Al2O3半钢渣系的脱磷能力进行热力学研究,得到CaO基含TiO_2、Al2O3半钢脱磷渣系的磷分配比和磷容量热力学模型。研究结果表明,渣中TiO_2和Al2O3均会使炉渣的脱磷能力降低,尤其是在低温低碱度条件下影响较为明显,两种氧化物在质量分数相同的情况下,TiO_2比Al2O3的影响更大;随着炉渣碱度的增加,炉渣的磷分配比和磷容量均先升高而后持平;随着渣中w((Fe O))的增加,炉渣的磷分配比和磷容量均先升高而后降低;随着w((Mg O))的降低,炉渣的磷分配比和磷容量逐渐降低。采用半钢化渣球冶炼半钢,渣中w((TiO_2)+(Al2O3))和w((Fe O))升高,w((Mg O))稍有降低,在Fe O和Mg O的共同作用下,半钢渣系的磷分配比和磷容量有所升高。控制炉渣碱度为4.0左右,w((Fe O))≤20.0%时,炉渣不仅具有较高的磷分配比和磷容量,并且可以弱化TiO_2和Al2O3对磷分配比和磷容量的影响,确定半钢化渣球的加入比例为总渣量的15.0%~20.0%。     

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。     

钢包精炼用石灰基调渣剂的脱硫实验研究

为提高钢包渣的脱硫能力,分别配制CaF2 CaO系和B2O3 CaO系的石灰基调渣剂,通过调质渣对钢液脱硫实验,分析了不同调渣剂配比对脱硫能力的影响。结果表明,CaF2 CaO系要控制w(CaF2)=10％～20％,B2O3 CaO系要控制w(B2O3)=25％～50％,符合该成分范围的２种调渣剂均能有效提高钢包渣的脱硫能力,进一步降低钢水中硫的质量分数。     

硫含量对KR脱硫渣中硫赋存状态的影响

KR脱硫渣中的CaO是转炉冶炼工艺中重要的造渣原料,将其回用于钢铁冶炼工艺可降低冶金企业的CaO原料消耗,减少企业KR脱硫渣堆积量,节约企业冶炼的经济成本.KR脱硫渣中的2CaO·SiO2 (C2S)在转炉脱磷冶炼过程中可与炉渣中的磷形成稳定的2CaO· SiO2-3CaO· P2O5固溶体,提高磷在渣中的稳定性.将K...     

转炉生产低磷钢的脱磷反应热力学

 为实现磷质量分数小于0.010%的低磷钢批量生产,系统研究了转炉脱磷反应热力学。分析了影响转炉渣-金间磷分配比LP的主要因素,研究了P2O5活度系数和脱磷反应氧分压的定量确定方式,以及碳、磷选择性氧化问题。研究结果表明：LP主要受氧分压、P2O5活度系数和温度的影响;P2O5活度系数采用修正的柯热乌罗夫规则离子溶液模型计算较为准确;脱磷反应氧分压受炉渣氧分压控制,炉渣氧分压主要取决于钢中碳含量、炉渣碱度和温度。对传统复吹转炉生产磷质量分数小于0.010%低磷钢的工艺条件是：终渣碱度w(CaO)/w(SiO2)≥3.0,终渣w(MgO)≤9.0%,终点碳w(［C］)≤0.065%,终点温度控制在1873～1923K范围。     

基于高FeO转炉渣的钢液脱磷行为

 为了研究在转炉冶炼中高FeO转炉渣条件下钢液的脱磷行为,采用双联法在某钢厂300 t脱磷转炉上展开高氧化性转炉渣脱磷工业试验。通过理论分析并结合XRD、拉曼光谱分析等手段,研究了脱磷温度、转炉渣矿相结构以及终渣成分等因素对高FeO转炉渣条件下钢液的脱磷的影响。通过热力学公式计算发现,脱磷转炉最佳理论脱磷温度约为1 675 K。对比分析了不同脱磷效果的转炉渣的矿相结构,结果表明,2CaO·SiO₂和3CaO·P₂O₅矿相结构有利于脱磷反应的进行,3CaO·SiO₂对脱磷效果的影响不明显;Si—O—Si键和[FeO₄]键特征峰面积越大,Q0和Q2单元特征峰面积越小,脱磷效果越好。最后研究了脱磷炉钢液脱磷率≥60%时终渣成分的最佳控制工艺参数,碱度R为1.05～1.30,w([FeO])为33%～37%,w([MgO])≤3.0%,w([MnO])为4.3%～5.4%。本研究可以为钢铁企业采用双联法开发超低磷钢提供理论依据和技术指导。     

“两次造渣法”冶炼不锈钢超薄带理论和工业应用

 精密压延不锈钢冷轧超薄板带(<0.3 mm)要求具有良好的洁净度和夹杂物塑性化以获得良好的表面质量和力学性能,但钢水的洁净化和夹杂物塑性化在冶炼上是相互矛盾的,这增加了精密压延不锈钢板带的冶炼难度。为解决不锈钢超薄带夹杂物塑性化和钢水洁净化的矛盾问题,通过热力学理论分析和实验室渣-金平衡试验研究了精密压延不锈钢冶炼的关键问题并得出相应应对策略,炉渣碱度降低,对脱氧和脱硫不利,钢水洁净度变差,高碱度渣的使用是获得较高洁净度钢水的必要条件;随着炉炉渣碱度降低,夹杂物由CaO-SiO₂-Al₂O₃系演变为良好塑性的SiO₂-Al₂O₃-MnO系,低碱度炉渣是夹杂物塑性化必需条件; 钢中Al_s含量降低,夹杂物中Al₂O₃含量明显减小,塑性变好; 通过在渣中配加适量的MgO,可以有效抑止低碱度渣对炉衬的侵蚀。并在此基础上开发出新的“两次造渣法”冶炼工艺,在AOD脱硫期造高碱度渣脱硫和脱氧,在LF精炼造低碱度渣塑性化钢中夹杂物,实现不锈钢优异的钢水洁净度和夹杂物塑性化。工业试验结果表明, w(T[O])小于0.002 5%, w([S])小于0.001 0%,夹杂物成分为以SiO₂-Al₂O₃-MnO系为主的硅锰铝榴石类夹杂物,Al₂O₃平均质量分数小于20%,具有良好的塑性,满足生产不锈钢超薄板带的要求。     

铬矿熔融还原不锈钢直接合金化的热力学分析

 针对铬矿熔融还原法不锈钢直接合金化工艺中的热力学问题,利用热力学参数状态图、化学反应等温方程式等进行了理论分析和计算,为在转炉中用铬矿实现钢的直接合金化的热力学可行性提供了理论依据。结果表明：转炉内用铬矿熔融还原直接合金化是可行的,且必须外加还原剂;增加渣中(Cr2O3)含量,适当提高碱度,可以降低(Cr2O3)开始还原温度;渣中铬氧化物以(CrO)形态存在时,开始还原温度较低;(FeO)含量越低,(Cr2O3)开始还原温度越低。     

钢包铸余渣作为转炉脱磷助熔剂理论及实践

针对铝酸钙系精炼钢包铸余渣代替萤石作为转炉助熔剂对脱磷效率的影响,首先利用Factsage热力学软件对比计算分析了Al2O3、CaF2作为转炉炉渣助熔剂,对脱磷产物活度及磷容量的影响规律,并在实验室硅钼炉上对脱磷效率影响规律进行了对比研究。在此基础上,研究了精炼钢包铸余渣代替萤石的替代比例及应用效果。结果表明,分别以Al2O3、CaF2作为转炉脱磷助熔剂时,二者对炉渣碱度的控制要求相当;CaF2的助熔能力明显强于Al2O3,而Al2O3能降低脱磷产物的活度,增加炉渣磷容量,相比CaF2对脱磷反应具有热力学优势;w((Al2O3))为5.0%～9.0%的炉渣达到的脱磷效率,与w((CaF2))为3.0%～6.0%时相当;用武钢铝酸钙系钢包精炼铸余渣代替萤石作为转炉炼钢脱磷助熔剂,其与萤石的替换比例为2.5∶1,冶炼过程炉渣熔化良好,转炉终点钢水脱磷率提高3.0%左右。     

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.