BaO—BaCl2熔剂对铬铁熔体氧化脱磷的实验研究

在1450℃下使用各种组成的 BaO-BaCl_2熔剂对 Fe-Cr(30％)-C(4％)熔体进行了脱磷实验,研究了 BaO/BaCl_2配比和氧化剂添加量等对脱磷的影响以及熔剂中配入适量 Cr_2O_3的作用。实验结果表明,当熔剂量为10g/100g 合金时可获得50—60％的脱磷率,并有较好的保铬作用。还分析了熔体成分和温度对脱磷的影响。     

CaC2-CaF2还原脱磷的实验研究

分析了不锈钢还脱磷的热力学条件，计算了脱磷率，并在真空感应炉中用CaC2-CaF2熔剂对2Cr13重熔钢液脱磷进行了实验研究。实验结果表明，这种渣有很强的脱氧和脱硫能力。当CaF2和CaC2的质量比接近1：4时，脱磷效果最好，最大脱磷率可达75．3％，并可使最终wp降至0．01％左右。     

18—8不锈钢的BaCO3—BaCl2渣系脱磷试验

在感应炉上,用BaCO_3—BaCl_2渣系对Cr18Ni8不锈钢进行了脱磷试验,并着重探讨了钢水中的碳含量、温度等对脱磷的影响。结果表明,在脱磷渣流动性良好条件下,脱磷率随着碳含量的升高而增大,随着温度的降低而升高。     

CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系脱磷行为

利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响,并通过实验研究了在1 400℃时,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响.结果表明:渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间时,随着A12O3含量的增加,渣系的熔化温度迅速降低,进一步增加渣中的A12O3含量,渣系的熔化温度逐渐增加;Al2O3对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系的黏度影响不大;渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间变化时,渣系脱磷能力变化不是很大,脱磷率维持在91％左右,进一步增加渣系中A12O3的量,脱磷率逐渐下降;Al2O3对脱磷率产生影响可能是其改变了炉渣中液相所占比例,进而影响磷从铁水中向液相渣的传质过程.     

在铁水预处理中CaO-Fe2O3-CaF2基粉剂脱磷工艺和影响因素的探讨

研究了CaO-Fe2O3-CaF2基粉剂在铁水预处理中的脱磷效果，对该渣重要性能指数Cao/Fe2O3及助熔剂含量对经的影响进行了实验室研究，对宝钢二炼钢铁水预处理工艺影响CaO-Fe2O3-CaF2基粉剂脱磷率的因素进行了探讨，工业实际操作中，脱磷前硅含量，铁水温度，铁水中硫含量都会影响脱磷率。     

LiO2对CaO—SiO2—MgO—Fe2O3—MnO2—P2O5精炼渣系脱磷的影响

在LiO2替代CaO-SiO2-MgO-Fe2O3-MnO2-P2O5精炼渣系中部分CaO的条件下，研究了LiO2含量、碱度及氧化性对钢液磷含量的影响。结果表明，在LiO2=15%,碱度（CaO LiO2)SiO2为2.0-2.5(Fe2O3 MnO2)为7%的条件下，该渣系对钢液的脱磷率在70%以上，控制钢液磷含量在0.009%以下。     

高含磷稀土硅化物合金的熔渣脱磷

为了降低稀土硅化物合金中有害杂质磷的含量,尝试了采用CaO-CaF2为基础渣系对合金进行脱磷实验.结果表明最佳脱磷时间为15分钟;CaO∶CaF2为5∶1既能保证脱磷效果,又有较好的流动性;渣比与脱磷率成正比;少量BaCO3、Fe2O3能明显改善渣的脱磷能力.根据本研究结果进行的综合实验取得了较好的脱磷效果,脱磷率达76.7%.     

CaO-Fe_2O_3-CaF_2系半钢脱磷剂研究

基于某钢厂提钒转炉研究半钢炉外脱磷工艺,旨在为半钢炉外脱磷挑选出合适的脱磷剂,从而减轻转炉脱磷压力,降低终点磷含量,以达到超低磷钢的生产水平。通过提钒后的半钢样在实验室管式炉中试验,得到CaO-Fe_2O_3-CaF_2系脱磷剂加入量为60 kg/t效果最佳,在此基础上对CaO-Fe_2O_3-CaF_2系脱磷剂的配比进行研究,得到脱磷剂的最佳配比范围为:w(CaO)=30%~45%,w(Fe_2O_3)=40%~55%,w(CaF_2)=10%~15%,可获得最佳脱磷率79.1%。最后,设计出现场提钒后的半钢炉外脱磷工艺操作,并进行现场试验得到最佳脱磷率61.4%。再通过对脱磷渣的光学碱度和磷酸盐容量的分析,进一步验证CaO-Fe_2O_3-CaF_2系脱磷剂具有良好的脱磷效果,为生产实践提供了一定的参考。     

CaO—SiO2—MnO—CaF2渣系对硅锰合金脱磷的研究

本文讨论了硅锰合金氧化脱磷的热力学条件。在硅钼棒炉中,采用 CaO-SiO_2-MnO-CaF_2渣系对硅锰合金进行了氧化脱磷实验,取得了较高的脱磷和脱硫率。     

微碳铬铁脱磷的研究

阐述了微碳铬铁氧化脱磷和还原脱磷的理论依据,进行了微碳铬铁脱磷的实验研究。实验结果表明:以 CaSi—CaF_2渣剂进行还原脱磷,其脱磷率达44%;用 CaO-Fe_1O-Na_2CO_3-CaF_2-Cr_2O_3渣剂进行氧化脱磷,脱磷率为40%。     

Al2O3和Na2O对高磷铁水脱磷的影响

 在1350℃,采用无氟CaO-FetO-SiO2渣系,以少量Na2O和Al2O3作助熔剂,对磷含量0.42%(质量分数,下同)的铁水进行了脱磷热力学试验。 结果表明：Na2O和Al2O3含量分别为0.7%~3.1%和2.5%~7.9%时,脱磷率为81.4%~90.7%,lgLP为1.50~1.92,lgγP2O5在-15.6~-16.6之间,lgCP为19.9~20.5。脱磷率、lgLP和lgCP 随Na2O含量的增加而增加。lgγP2O5随Na2O含量的增加而降低。Al2O3对脱磷效果的影响与Na2O正好相反。采用半球点法对CaO-Fe2O3-Na2O-Al2O3无氟脱磷剂进行了熔点测试。 发现以Na2O和Al2O3作助熔剂均可使脱磷剂熔点降至1200℃以下,满足高磷铁水转炉脱磷温度要求。     

SiO2、Na2CO3对预还原烧结过程中气化脱磷的影响

白云鄂博铁精矿磷含量较高为0.08%(质量分数),且磷元素主要以氟磷灰石的形式存在。基于前期白云鄂博矿磷的赋存状态及白云鄂博矿预还原烧结工艺对脱磷影响的研究,同时为了开发利用其他中、高磷铁矿,研究了白云鄂博铁精矿预还原烧结过程中磷的气化脱除机制。利用FactSage热力学软件、XRD、SEM-EDS对比分析不同SiO2、Na2CO3添加量对预还原烧结过程中气化脱磷率、金属化率以及物相转变的影响。结果表明:最佳的SiO2、Na2CO3添加量(质量分数)分别为3%、1%,对应的脱磷率为31%,金属化率为96%,实现了预还原烧结过程中磷的有效脱除,进一步明确预还原烧结脱磷机制,为以后中、高磷铁矿脱磷的研究指明了方向。     

曲轴钢CaO-CaF2-SiO2-Al2O3四元渣系组分活度的热力学计算

ANF-8渣系是目前曲轴钢电渣重熔工艺常用的渣系,具有很强的脱硫、脱磷以及去除非金属夹杂物能力,但是渣系碱度较高,钢液容易出现吸氢增氧问题,从而降低钢材的综合性能,而适当加入SiO₂可以减少此类问题的发生。针对SiO₂质量分数对ANF-8渣系性能影响的问题,采用共存理论,以ANF-8渣系为基础,对不同温度下、不同SiO₂质量分数的炉渣组元活度进行计算,对渣系组分的活度变化规律进行定量分析,进而达到优化高温下渣系热力学性能的目的。由计算结果可知,加入SiO₂对渣系组元的活度影响较大,渣中CaO活度下降,CaF₂、SiO₂和Al₂O₃的活度上升;温度变化对各组元活度的影响不大。对渣系方案的SiF₄平衡分压,炉渣的熔点、黏度、表面张力以及夹杂物类型进行统计分析,得出质量分数为6%的SiO₂含量能够提升炉渣的整体性能。     

CaO-FeO-SiO2-Al2O3/Na2O/TiO2渣系与碳饱和铁水间磷分配行为

 为了研究Al2O3、Na2O和TiO2作为铁水预处理渣的助熔剂对铁水预处理脱磷的影响,借助FactSage热力学软件绘制了CaO-FeO-SiO2渣系1 573 K液相区。随着Al2O3和Na2O质量分数的增加,该渣系液相区明显扩大,TiO2对渣系液相区影响不大。实验室研究采用纯铁箔替代碳饱和铁水进行热力学平衡试验,间接测定了1 573 K时铁水预处理脱磷渣与碳饱和铁水间的平衡磷分配比。结果表明,渣铁磷分配比随渣中Al2O3和TiO2质量分数的增加而减小,TiO2对磷分配比的影响相对较小;渣铁磷分配比随渣中Na2O质量分数和碱度的增加而增加,Na2O可显著提高渣的脱磷能力;渣铁磷分配比随渣中FeO质量分数的增加先增加后减小,最合适的FeO质量分数为35%～40%。     

环保型高磷铁水预处理脱磷剂的试验研究

为开发高效环保的高磷铁水预脱磷剂,利用FactsageTM软件绘制了Fe3O4-CaO-B2O3和Fe3O4-CaO-K2O三元相图,根据相图确定出B2O3系和K2O系脱磷剂成分的质量分数,然后在实验室进行脱磷试验,并与以CaF2为助熔剂的高磷铁水预脱磷试验结果进行了比较。结果表明:B2O3能够完全替代CaF2作为助熔剂进行高磷铁水的脱磷预处理,控制w(P)<0.1%,此时w(B2O3)/w(CaO)=0.16,用此种脱磷剂进行脱磷时,化渣良好且不产生泡沫渣,脱磷率也最高。而K2O系脱磷剂的脱磷效果较差。     

MgO及碱度对FeOx-SiO2-CaO-MgO-Al2O3体系液相生成的影响

 为研究MgO含量及碱度对球团矿及烧结矿液相生成特性的影响,以FeO_x-SiO₂-CaO-MgO-Al₂O₃五元体系为研究基础,通过固定SiO₂和Al₂O₃质量分数,以碱度及MgO质量分数为变量,采用FactSage模拟与熔点熔速试验数据相结合的方法,探究了MgO质量分数及碱度变化对FeO_x-SiO₂-CaO-MgO-Al₂O₃体系液相生成特性的影响,并以此确定此五元体系最佳MgO质量分数及碱度范围,为企业生产实践提供理论支撑。结果表明,当体系w(MgO) 变化范围为1.5%～3.0%时,体系高熔点化合物的生成量随着MgO质量分数的提高而增加,抑制了液相生成,体系的液相区会随着MgO质量分数的增加而逐渐缩小;当碱度为2.0和1.8时,体系的熔融速率较为稳定,便于控制。     

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。     

BaO基熔剂对钢液二次精炼脱磷的实验研究

利用BaO-BaF2-Fe2O3系溶剂，对磷的质量分数≤0.05%的钢液进行二次精炼脱磷处理，测定溶剂组成以及溶剂中添加CaO,Al2O3,SiO2时对钢液磷的质量分数的影响关系，实验确定生产磷的质量分数≤0.05%的超低磷钢时实验熔剂的优化组成和CaO,Al2O3,SiO2添加剂的合适添加量。     

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。