100t 转炉留渣双渣法冶炼高硅高磷铁水试验

针对钢厂铁水硅和磷含量较高的特点,采用转炉留渣双渣冶炼工艺以获得稳定的铁水脱磷率。吹炼3 min后加入石灰和污泥球等造渣材料,供氧强度0～3 min时为2.5m³/（t·min）,3～4.5 min时为3.2m³/（t·min）,温度控制在约1320℃。转炉一次倒渣后,继续吹炼,加入后期造渣料,待一氧化碳体积分数稳定时,适当提高氧枪枪位,促进化渣,并进行终点碳控制。试验结果表明:脱磷期铁水平均脱磷率为58.09%,脱碳期钢水平均脱磷率为85.56%;当半钢温度为1320℃炉渣碱度为2.0,炉渣TFe含量为18%时,在脱磷期能获得较好的铁水脱磷效果;当转炉钢水一倒温度为1580℃,终渣碱度为3.5,炉渣TFe含量为20%时,在脱碳期能够获得较好的脱磷效果;转炉终点[P]_e/[P]_r为0.90;试验中得到脱磷期和脱碳期炉渣的岩相组成适合铁水脱磷。     

100t转炉用含钛铁水冶炼高碳钢的留渣+单渣操作实践

针对100t转炉用含钛铁水冶炼高碳钢的前期成渣难于熔化、脱磷率低的问题,分析了含钛铁水转炉炼钢的成渣过程和炉渣的物理特性,开发了留渣+单渣工艺技术。循环利用终点炉渣,充分发挥渣中10%～13%FeO高（FeO）含量的特点,快速把含钛铁水冶炼前期的CaO-TiO₂-SiO₂三元渣系转变为CaO-TiO₂-SiO₂-FeO四元渣系,脱除钢中大部分磷。控制终渣碱度大于3.2、（TiO₂）含量小于5%,使转炉出钢[C]≥0.20%、[P]≤0.014%,转炉炼钢脱磷率达到88%～92%,石灰消耗下降到28 kg/t钢。     

低磷低硅铁水180 t复吹转炉冶炼高磷钢的工艺优化

在统计分析了转炉前期炉渣碱度和钢水温度,终点炉渣碱度、终渣全铁含量和终点钢水温度对脱磷率影响的基础上,优化了0.29%Si,0.085%P铁水180t复吹转炉的高磷钢冶炼工艺。200炉冶炼结果表明,通过使用低枪位使钢水快速脱碳升温,控制前期炉渣碱度≥2.2、终点炉渣碱度2.8~3.2,终点炉渣全铁含量≤17%,转炉出钢温度1 650~1 680℃,可控制脱磷率≤60%,终点钢水磷含量均值为0.035%。     

大型转炉优化造渣工艺提高脱磷的效果

 针对转炉冶炼存在的转炉前期化渣速度慢,冶炼终点钢水、炉渣氧化性高,终点磷含量控制不稳定等问题,利用炉渣熔化性测定、热力学平衡计算、炉渣矿相分析的方法研究了260 t转炉造渣、供氧工艺。结果表明,转炉初期渣熔化温度为1 330 ℃,不利于转炉前期化渣;终渣熔化温度为1 200 ℃,不利于转炉后期的炉衬维护;终点钢水磷含量与渣钢间磷平衡值差距较大,说明转炉吹炼终点动力学条件不足;炉渣中游离氧化钙含量较高,有部分未熔化的石灰。通过优化转炉渣料加入顺序和数量,强化转炉终点氧枪枪位控制、底吹搅拌等技术措施,可获得较高的转炉终点脱磷率和渣-钢间磷分配比,使终点渣-钢间磷含量更接近平衡;终点炉渣发育良好,游离氧化钙含量适中。     

渣中TiO2和Al2O3对转炉溅渣护炉的影响

1 前言 位于美国印第安纳州东芝加哥的伊斯帕特*内陆股份有限公司炼钢厂有两座235t转炉,年产钢270万t.产品结构为:超低碳钢(Ti稳定化IF钢)约占40%;超低碳电机叠片用钢占20%;低碳铝镇静钢占40%.炉渣内含TFe15%～25%时,通常出钢温度为1660～1680℃.4号BOF于1993年3月实现了溅渣护炉操作.到目前为止,该厂的一座转炉炉衬寿命已达4万多次,另一座达3万7千多次,且正处在良好的运行状态.最近,炼铁生产者为了保护高炉炉缸,在炉料中添加了钛铁矿(FeTiO3).铁水含钛量从常规的0.04%增加到0.30%.铁水中钛含量较高可导致转炉出钢时炉渣中含TiO2达到2%～3%,另外,转炉装入大量铸坯废钢可将炉渣内的Al2O3含量增加到2%～4%.4号转炉渣中TiO2和/或Al2O3高,有可能使渣太稀不适于挂渣.因此,伊斯帕特*内陆钢公司研究室和中国北京科技大学签订了研究协议,共同试验研究TiO2和Al2O3对转炉渣的影响.为了不断改进和保证溅渣效果,必须更好地理解BOF炉渣化学成分、流动性、熔化范围和矿相对溅渣层的影响.     

150t转炉脱磷炉渣控制工艺的实践

通过对150t转炉3000炉次冶炼数据的分析,得出炉渣中FeO 10%~17%,炉渣熔点1450℃以下,粘度1.0~1.2P时转炉炉渣氧化性IOS和炉渣光学碱度Λ_x对渣-钢磷分配比L_p的影响。为提高炉渣的脱磷能力,在转炉冶炼模型中动态设定石灰加入量,促使终渣光学碱度接近目标范围Λ_x=0.74±0.01,渣组成接近于2CaO·SiO₂相;当前冶炼模型中优先选择铁水还原性指数RIi目标为5.8~6.6,吹氧指数OMI设置目标1.05~1.20,优化炉渣氧化性指数IOS在10~15,能减少钢铁料损失和保证炉渣良好的脱磷效果。     

复吹转炉冶炼高级别管线钢低磷控制

随着铁水磷含量的增高,邯钢邯宝炼钢厂250t复吹转炉在冶炼高级别管线钢时对钢中磷含量的控制越来越难。从转炉脱磷的热力学和动力学理论两方面进行了分析,并针对性地制定了转炉吹炼过程去磷的有效措施,包括采用转炉留渣操作提高前期去磷效果、提高炉渣碱度、对于铁水磷质量分数高于0.12%的炉次采用少渣冶炼、吹炼过程枪位比优化前提高200mm和应用出钢下渣检测和滑板挡渣技术降低回磷等。转炉冶炼工艺优化后,转炉终点磷的质量分数平均值由优化前的0.0122%降低到优化后的0.0089%,钢包磷质量分数由0.0135%降低到0.0096%,为邯宝炼钢厂大批量生产优质高级别管线钢等洁净钢打下了基础。     

卡尔多炉处理铜阳极泥炉渣性能调控

卡尔多炉处理铜阳极泥时,由于铜阳极泥中含有脱模剂带入的BaSO₄,影响了炉渣性能,而且不同批次的铜阳极泥成分不同,需要在冶炼过程中不断对炉渣性能和工艺参数进行改进和优化,才能取得良好的指标。目前文献对含BaSO₄的炉渣性能研究较少,本文基于卡尔多炉处理铜阳极泥工业实践及全流程炉渣成分、温度等数据,采用FactSage热力学软件绘制了BaSO₄ 5%～50%范围内的基准炉渣Na₂O-SiO₂-PbO-BaO四元相图,根据相图对熔炼过程中不同BaSO₄含量的炉渣熔化温度进行了测定,得到了不同BaSO₄含量的合理钠硅比,可在不增加渣量的情况下,将炉渣的熔化温度控制在1 000℃以内,实现改善炉渣流动性、提升金属回收率的目的。本文还提出卡尔多炉处理铜阳极泥建议：提高冶炼效率来降低熔炼过程热损失;加强对阳极泥中Ba和Si的检测和配料控制,降低炉渣BaSO₄含量;加强还原熔炼阶段工艺操作的稳定性,以确保炉温和炉渣性能的良好匹...     

转炉渣用于铁水预脱磷的工艺实验

 研究了转炉渣剂的组成及相关工艺因素对铁水脱磷率的影响。结果表明：为降低转炉渣的熔化温度以适应铁水预处理温度的要求，转炉渣的CaF2添加量应控制在15%~20%；采用80%的转炉渣和20%的CaF2配制的转炉渣剂对铁水进行脱磷处理时，脱磷率可达到78%左右；另外，转炉渣剂中的P2O5能显著降低铁水脱磷率。     

水钢100吨转炉单渣法冶炼SWRH82B钢工艺

介绍了SWRH82B钢种的100t顶底复吹转炉单渣法冶炼、LF炉精炼、连铸工艺,表明在无铁水预脱磷处理工艺下,转炉采用单渣操作,控制出钢C=0.15%~0.35%、P≤0.015%,出钢温度1580~1610℃,能使成品钢中P≤0.015%,并降低增碳剂用量,提高了生产节奏,缩短了冶炼周期,降低了原材料消耗以及钢铁料消耗。     

210 t转炉双渣法冶炼深冲钢DC04的脱磷工艺实践

通过热力学计算得出转炉双渣法前期脱磷最佳温度为1 320~1 355℃,前期渣碱度宜为1.3~1.6,并在210 t顶底复吹转炉进行4炉DC04钢工业试验。结果表明,通过留渣量60%~80%的留渣操作,吹炼3~4 min进行倒渣操作,加入生白云石10 kg/t,球团15kg/t,前期渣样组成为33%~39%CaO,20%~25%SiO₂(碱度1.3~1.6),后期二次造渣加石灰16 kg/t,球团15kg/t和轻烧白云石10 kg/t,后期渣样组成44%~47%CaO,≤15%SiO₂(碱度2.85~3.20),使双渣法出钢平均[P]为0.014%,双渣法[Mn]收得率≤30%,前期渣中TFe含量为8.0%~12.0%,对后期渣中TFe含量影响较小。     

转炉铁水预处理脱磷的影响因素

 基于炉外铁水深度预脱硫+转炉铁水预脱磷的铁水预处理工艺是当今低磷或超低磷钢冶炼的重要工艺平台,其中转炉铁水预处理脱磷是关键的技术环节。以国内“双联转炉炼钢法”预脱磷炉实践为出发点,在实验室高温炉上通过顶加脱磷剂、浸入吹氧进行了铁水模拟转炉预脱磷影响因素的试验研究,比较了铁水温度、铁水初始硅质量分数w(Si)_i、脱磷渣碱度、供氧制度、搅拌强度、萤石加入量对脱磷效率的影响。结果表明,各因素对脱磷率影响的顺序为铁水温度＞w(Si)_i＞供氧制度＞脱磷渣碱度、搅拌强度＞萤石加入量;适宜的工艺参数为铁水温度为1 300 ℃,w(Si)_i 为0.10%～0.26%或低于0.30%,脱磷渣碱度为2.9～3.0,供氧制度中气氧与固氧各占50%或固氧稍偏多,维持较高的搅拌强度;转炉内铁水预脱磷处理可不加萤石。     

转炉熔渣低温气化脱磷行为

 在低温下脱磷转炉熔渣中的磷质量分数过高往往是限制转炉渣循环利用的重要因素,因此如何有效降低转炉熔渣中磷质量分数成为众多钢铁企业迫切需要解决的重点问题之一。基于此,从理论分析和工业试验角度,并结合XRD、SEM-EDS和拉曼光谱等试验手段进一步分析研究了理论热力学条件、转炉渣熔点、矿相结构和炉渣结构对低温气化脱磷的影响。通过理论分析表明,较高温度、较低的FeO含量和碱度有利于低温气化脱磷反应。工业试验结果表明,当终点温度为1 350～1 360 ℃、转炉渣FeO质量分数为25%～35%、碱度控制为1.2～2.5时,气化脱磷率可以达到30%以上。当炉渣碱度小于1.25、FeO质量分数小于35%时,适当地提高炉渣碱度和FeO含量能促进炉渣熔点降低,进而有利于低温气化脱磷反应的发生。XRD和SEM-EDS分析结果表明,转炉渣主要由富磷相、基体相和RO相组成,其中Si、P、Ca质量分数高的Ca₂SiO₄-Ca₃(PO₄)₂富磷相的存在不利于低温气化脱磷反应发生,Fe、Mn等金属氧化物质量分数高的RO相和基体相的存在有利于低温气化脱磷。通过转炉渣拉曼光谱分析表明,当转炉渣硅氧四面体结构Qn(n=1,2,3)相对含量较低时,渣中聚合度降低,且Ca₃Si₂O₇相含量较少,炉渣流动性较好,此种渣结构有利于低温气化脱磷。通过本研究可以为钢铁企业实现脱磷转炉渣的二次利用提供借鉴。     

120 t转炉-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺和冶金质量

攀钢采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-RH-280 mm×380 mm连铸工艺生产GCr15轴承钢。通过转炉采用挡渣技术和增碳法操作工艺,转炉终点碳0.03%～0.07%,出钢时加入含CaC₂脱氧剂预脱氧,出钢后进行铝脱氧,LF精炼渣碱度CaO/SiO₂3.0～5.0,中间包平均钢水过热度为26.5℃。检验结果表明,铸坯的碳偏析指数为1.08,平均[O]为8×10^-6,[P]≤0.015%,[S]≤0.011%,夹杂物级别满足标准要求。     

组分和粒度对高碱度精炼渣半球熔点和熔化速率的影响

使用CQKJ-Ⅲ矿渣熔化温度测定仪和MTLQ-RD-1300半球熔点熔速综合测定系统,通过正交实验研究碱度、BaO(6%~14%)、CaF₂(0~10%)和Al₂O₃(18%~28%)对基础精炼渣系CaO-SiO₂-Al₂O₃一MgO-CaF₂半球熔点(熔化温度)和熔化速率的影响。结果表明,对高碱度精炼渣熔点的影响因素为CaF₂、BaO、Al₂O₃、碱度(R)依次减弱;对熔速的影响因素为碱度(R)、Al₂O₃、CaF₂、BaO依次减弱,提高精炼渣碱度同时添加适量的Al₂O₃可以降低精炼渣的熔点和提高熔速,BaO、CaF₂的加入也能不同程度的降低精炼渣的熔点,提高精炼渣的熔速;当碱度为4~5,BaO 10%~14%,Al₂O₃ 23%~28%,CaF₂ 5%~10%时,精炼渣的熔点比较低(约1340℃),熔速比较大(熔化时间＜50 s);减小高碱度精炼渣的粒度可以降低熔渣的熔点和提高熔化速率。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程生产SK5弹簧钢的工艺实践

SK5 弹簧钢(/% ：0. 75 ~0. 84C, ≤0. 35Si, ≤0. 40Mn, ≤0. 035P,≤0.030S)经 100 t EAF-LF-VD-CC 流程生产。通过EAF出钢加硅镒合金和铝铁进行预脱氧,LF精炼过程添加80~150 kg铝镁钙和少量硅锭合金进行复合铝脱氧,精炼渣碱度11.13,(CaO)/(Al₂O₃) =4. 98等工艺措施,脱氧效果较明显,铸坯中平均全氧含量达到 11 x 10^-6项,铸坯中氮含量达到35 x 10^-6。冶炼过程夹杂物种类按纯Al2O3＞硫化物一'MgO - A12O3 - CaO—MgO •Al₂O₃ • CaO • SiO₂变化,铸坯中夹杂物主要为CaO-A1₂O₃ • SiO₂ - MgO系,其塑性化程度可通过调整精炼渣成分、降低精炼渣熔点实现进一步优化。     

60 t BOF-LF(VD)-150 mm×150mm连铸生产GCr15轴承钢的工艺实践

济源钢铁公司采用60 t顶底复吹转炉高拉碳操作法,控制转炉终点[C]0.08%～0.20%,出钢过程钢包底吹氩并加铝铁脱氧,LF采用CaO-Al₂O₃-SiO₂高碱度渣精炼,连铸钢水过热度20～30℃,M+F电磁搅拌,全程吹氩保护浇铸,铸坯堆垛缓冷工艺生产150 mm×150 mm GCr15轴承钢铸坯。实践表明,GCr15轴承钢的氧含量为（6.3～11.9）×10^-6,平均氧含量为9×10^-6,连铸坯的低倍组织良好。     

LF除尘灰应用于120 t铁水包KR搅拌脱硫的工艺实践

初始S含量0.030%~0.070%的120 t铁水进行KR搅拌脱硫预处理时,加入60~80 kg高铝渣粉(/%:45.40A1、41.30Al₂O₃、4.65SiO₂、1.17C、0.12P、0.33S)和971~1535 kg钙基混合脱硫剂[/%:80.19CaO、6.20CaF₂、0.030(S+P)]脱硫8 min铁水终点S含量为0.001%~0.005%,该脱硫剂成本占脱硫总成本的70%以上。为降低成本采用LF除尘灰(/%:4.2~8.8SiO₂、26~45CaO、7~15MgO、4~6TFe、20~40CaC₂、10~20Al₂O₃、0.03~0.10P)替代部分混合脱硫剂,用60~80 kg高铝渣粉,783~1365 kg钙基混合脱硫剂+190 kg LF除尘灰对初始S含量0.030%~0.070%的120 t铁水进行KR搅拌脱硫预处理8 min,其终点s含量同样为0.001%~0.005%,取得较好的经济效果。     

电渣重熔过程中渣成分变化的研究

采用热重-差热分析法对AH6(70%CaF₂)、M-1(42%CaF₂)、L-3(15%CaF₂)和F-2(无CaF₂)4种重熔渣进行热重-差热分析,利用X-射线衍射(XRD)技术对高温熔炼渣结构进行检测。结果表明,CaF₂与渣中其他氧化物发生反应生成的氟化物气体导致渣系失重,并造成初始渣成分和终点渣池的渣成分存在明显差异;随初始渣CaF₂含量的增加,氟化物失重率增大,1 500℃时AH-6、M-1、L-3和F-2渣的失重率分别为11.92%、7.84%、4.87%和0.38%。XRD检测高温熔炼渣发现渣池中出现结构复杂、熔点较高的2CaO·SiO₂(2 130℃)、3Al₂O₃·2SiO₂(1 750℃)、CaO·6Al₂O₃(1860℃)和11CaO·7Al₂O₃·CaF₂(1577℃)等物质,导致渣皮形成过程中发生成分偏析,使电渣重熔全过程中渣池的化学组成和渣壳相组成无法始终保持恒定。