单喷、复喷、KR法脱硫工艺在马钢的实践分析

介绍了单喷颗粒镁、复合喷吹、KR法脱硫工艺在马钢铁水预处理中的应用实践,对3种脱硫工艺在脱硫率、回硫、温降、扒渣铁损、耗时、成本和对转炉冶炼影响及原材料设备要求进行比较,分析了各自优缺点,并对降低脱硫成本和不同条件下钢厂采用适宜的脱硫工艺提出建议。     

KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的比较

对单喷颗粒镁、复合喷吹、KR法三种脱硫工艺在脱硫率、回硫、温降、扒渣铁损、耗时、成本和对转炉冶炼影响及原材料设备要求进行比较,分析了各自优缺点,并对降低脱硫成本和不同条件下钢厂采用适宜的脱硫工艺提出建议。     

单喷和复喷及KR法脱硫工艺分析

介绍了单喷颗粒镁、复合喷吹、KR法脱硫工艺在马钢铁水预处理中的应用实践,对三种脱硫工艺在脱硫率、回硫、温降、扒渣铁损、耗时、成本和对转炉冶炼影响及原材料设备要求进行比较,分析了各自优缺点,并对降低脱硫成本和不同条件下钢厂采用适宜的脱硫工艺提出建议。     

钝化石灰在复合喷吹铁水脱硫工艺中的应用

对钝化石灰在复合喷吹铁水脱硫工艺中的脱硫机理及各阶段中的作用进行了分析,结合山西太钢不锈钢股份有限公司80 t复合喷吹铁水脱硫生产实践,得出复合喷吹脱硫工艺中的钝化石灰可以提高镁粉利用率和脱硫率,加强深脱硫能力,减少温降、回硫量和扒渣铁损,降低脱硫成本。以铁水初始硫质量分数0.02%~0.03%,终点硫质量分数小于0.003%为例,复合喷吹脱硫剂消耗比单喷颗粒镁降低了2.96元/t,扒渣铁损降低了1.08元/t,扒渣剂消耗减少了0.23元/t,合计降低了脱硫成本4.02元/t。     

KR脱硫渣的综合利用现状及其氧化去硫研究进展

KR脱硫的渣资源化利用有利于促进钢铁企业的绿色化发展.KR脱硫渣中主要成分为CaO,且含有质量分数为1.0％～2.5％的硫,直接将K R脱硫渣回用于冶炼工艺会导致钢液增硫.若能将渣中的硫脱出,可有效促进KR脱硫渣在钢铁冶炼工艺的资源化利用.因此,针对当前KR脱硫渣综合利用存在的问题,总结分析有关CaS氧化过程的热力学和...     

KR法铁水脱硫工艺的探讨

介绍了KR法铁水脱硫工艺的发展、脱硫的原理、该工艺的优、缺点及影响脱硫效果的因素,对喷吹和KR脱硫工艺进行了比较,为铁水脱硫装置的选择提供借鉴.     

硫含量对KR脱硫渣中CaS氧化行为的影响

KR脱硫渣中主要成分(CaO)为转炉冶炼的优质造渣原料，但KR脱硫渣中含有质量分数为1.0%～2.5%的硫，直接将其代替活性石灰用作转炉造渣料回用于冶炼工艺会导致钢液增硫。因此，为了实现KR脱硫渣的氧化脱硫，分析渣中硫氧化行为随炉渣中硫含量变化的机理，通过实验室制取KR脱硫渣样品，采用SEM和XRD分析了氧化后炉渣的微观结构、矿物成分，采用红外碳硫分析仪测定了氧化渣样的硫含量。研究表明，在1 693 K,随硫含量增加炉渣脱硫率先增加后减小，炉渣脱硫率均达到80%以上；随硫含量增加氧化渣样中析出的硅酸盐固相质点数逐渐增加。     

高级别车轮钢BOF-RH-CC工艺技术研究与实践

为了进一步提高生产效率、降低生产成本,同时减少大尺寸夹杂物超标,提出了采用"BOF-RH-CC"路线生产车轮钢工艺。通过系统地实验室试验与工业试验,研究了"BOF-RH-CC"工艺路线下的硫含量、温度以及夹杂物控制等关键技术问题。结果表明:在KR工序通过采用新型脱硫剂,可以将84%炉次的铁水硫的质量分数控制在10×10~(-6)以下;在转炉工序回硫主要影响因素为KR脱硫渣,当扒渣率为95%时,KR渣带硫量占入炉总硫量比例达到了26.7%,而当扒渣率在99%时,KR渣对转炉回硫仅占6.8%,应当保证KR处理后顶渣去除率控制在99%以上;在精炼RH工序当RH吹氧升温量不大于100 m~3,不仅满足温度要求,同时也达到了洁净度的要求;在低氧条件下将夹杂物控制为高熔点且不易变形的CaS-Al_2O_3类夹杂,降低了钢种大尺寸夹杂的数量。通过上述研究,在"BOF—RH—CC"工艺路线下,可将成品钢中硫的质量分数和TO的质量分数分别控制在20×10~(-6)和12×10~(-6)以下,同时钢中大尺寸夹杂物数量降低了50%,满足钢种对硫含量、温度及夹杂物的要求,实现了该工艺的稳定控制。     

喷吹法和搅拌法铁水脱硫工艺成本的综合评估

分析比较了国内具有代表性的铁水预处理脱硫生产线的实际生产数据,以此为基础计算了相应的脱硫工艺生产成本。其中着重对喷吹颗粒镁脱硫工艺和KR法脱硫工艺的成本和实际生产效果进行了分析。     

包钢150 t转炉配套铁水脱硫工艺及设备的选择

结合包钢150 t转炉炼钢车间的具体情况,从脱硫剂选择、配合炼钢冶炼周期、铁水罐的匹配、脱硫效果、运行成本和投资等方面,深入比较和评价KR机械搅拌法和喷吹法两种铁水脱硫工艺特点。最终确定以KR机械搅拌法作为该车间脱硫的主工艺。生产实践证明,该铁水脱硫工艺及设备的选择是成功的。     

降低KR脱硫剂单耗试验

由于降低KR脱硫剂单耗可有效降低铁水脱硫的成本,故针对现有KR脱硫装置的缺陷,研究了一种降低KR脱硫剂单耗的方法。通过改进脱硫剂的输送方式,使脱硫剂与铁水面充分接触,提高脱硫剂的使用率。按照这些措施对180t转炉的KR脱硫装置进行7个月改进试验。结果表明,KR脱硫装置改进后,脱硫剂的单耗下降了约20%,铁水温降也有所减少,铁水脱硫成本降低约1.35元/t,同时炼钢能耗也有所降低。     

高炉与KR双流程联动优化脱硫

 基于首钢京唐高炉工序与KR工序脱硫条件,对双流程的脱硫特点及经济性分别进行分析,发现焦炭为高炉硫负荷的主要来源。降低焦比或减少高硫炼焦煤的配比,是降低高炉硫负荷的有效措施,当铁水中[w(S)]由0.01%升高至0.05%时,高炉工序吨铁脱硫成本迅速下降,而当铁水中[w(S)]由0.06%变化至0.10%时,吨铁脱硫成本下降趋势变缓;KR脱硫吨铁成本随铁水中[w(S)]增加而逐渐升高。硫负荷为4 kg时,双流程综合脱硫成本最低时的铁水中[w(S)min]为0.067%,且[w(S)min]随硫负荷的增加而升高。当考虑炼焦配煤的采购成本时,由于硫质量分数高的炼焦配合煤采购成本较低,当采用高硫煤炼焦时,炼焦配煤带来的成本降低,不仅可以抵消由于双流程脱硫任务量增加而带来的成本增加,还可以使综合脱硫成本降低。     

转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣工艺试验

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态铸余渣,可节约消耗钢铁料12 kg/t、石灰4.31 kg/t、烧结矿4.87 kg/t、氧气1.83 m3/t,缩短冶炼时间3.24 min/炉,节省冶炼成本39.43 元/t(钢),降低终点a[O]含量,提高终点脱磷率,在提高钢水质量和冶炼效率、降低炼钢成本的同时,减轻了钢包铸余渣排放对环境的污染,经济效益和社会效益良好。为减小钢包铸余渣中硫含量高对转炉冶炼效果的影响,可采用将钢包热态铸余渣返回KR进行铁水预处理的方式加以循环利用,每罐铁水中加入约27 kg/t的钢包热态铸余渣后,石灰等脱硫剂用量减少82.2%,铁水预处理时间缩短1 min,温降减少4 ℃,回磷率降低2个百分点,脱硫率达到69.4%,同样取得了良好效果。     

真空感应炉熔炼高牌号无取向硅钢的工艺试验

为冶炼成分合格的高牌号无取向硅钢,采用真空感应炉进行了工艺试验,打破了真空感应炉无渣炼钢的常规,采取添加适量CaO渣料和脱氧剂进行联合脱硫。结果表明,该工艺试验可实现快速脱硫,脱硫率可达到80%以上,钢中的最低硫质量分数为0.000 6%;充分发挥真空下用碳脱氧和脱气的功能,两步加铝法可提高脱硫率以及硅和锰等元素的收得率,同时稳定钢中铝质量分数窄范围的控制,满足高牌号无取向硅钢的质量要求。     

桨叶结构对KR脱硫搅拌效果影响的数值模拟

摘要：相较于喷吹法,KR机械搅拌法在铁水脱硫稳定性方面具有显著优势。KR铁水脱硫采用的搅拌桨结构不同,其脱硫效果也不尽相同。基于多重参考系法（MRF）模型,对使用不同搅拌桨的流场进行数值模拟,模拟结果与水模型实验结果较为吻合,最大误差为9.20%。模拟研究了传统四叶桨、螺旋三叶桨,双层四叶桨,双层三叶桨叶对铁水及脱硫剂的搅拌效果。结果表明：使用单层三叶螺旋桨的铁水涡旋高度落差最大。使用双层三叶螺旋桨时的底部区域脱硫剂体积分数为7.89%,与传统桨叶和单层三叶螺旋桨相比,分别增加了175.87%和61.22%。在200t规模的铁水脱硫工业实验表明,与传统四叶桨相比,使用单层三叶桨在深脱硫后铁水中［S］无痕迹率提高10%。     

基于Kmeans–BP神经网络的KR工序终点铁水硫含量预测模型

针对KR工序终点铁水硫含量预测问题,提出一种基于Kmeans聚类分析和BP神经网络（BPNN）相结合的建模方法。首先,通过Kmeans聚类对KR工序生产数据进行模式识别和分类,构建不同工况特征的数据集;然后,基于BP神经网络,针对不同数据集训练预测模型;最后,将不同数据集的预测模型进行集成,形成最终的终点铁水硫含量预测模型,实现对不同铁水条件和工况条件的预测。利用某钢铁企业实际生产数据,分别用基于脱硫反应动力学、BP神经网络和Kmeans–BPNN方法建立的预测模型,对KR工序终点铁水硫含量进行预测。结果表明,Kmeans–BPNN的KR工序终点硫含量预测模型的精度显著高于脱硫反应动力学和BP神经网络的预测模型。      

冷却速率对KR脱硫渣中硫析出行为的影响

KR脱硫渣中主要成分(CaO)为转炉冶炼的优质造渣原料,通过氧化性气氛将渣中硫脱除后可将其用于转炉冶炼.但由于炉渣冷却制度不同,渣中硫的析出行为和赋存状态会发生变化,对炉渣氧化脱硫效果产生影响.基于此,以合成渣的形式探究冷速对KR脱硫渣中硫析出行为的影响,旨在明确KR脱硫渣中硫赋存状态及析出行为与冷却速率的关系,为后续...     

KR脱硫渣高温矿物组成及含硫相的析出行为

 KR脱硫渣是KR铁水预处理脱硫工艺的副产品,其磁选后尾渣中CaO质量分数大于50%。可将其用作优质造渣原料返回到转炉炼钢工艺中,降低转炉炼钢的原料消耗。但KR脱硫渣中的硫(w((S))=1.0%～2.5%)成为转炉冶炼循环利用的障碍,直接将其用于转炉冶炼会使钢中的硫含量增加。因此,根据工业KR脱硫渣的化学成分,以合成渣的形式对KR脱硫渣中矿物组成及含硫相的析出行为进行研究,旨在明确KR脱硫渣中各矿物相组成及炉渣中硫的析出行为和赋存状态,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参考。采用热力学数据库FactSage 8.0的Equilib模块对CaO-SiO₂-CaS-CaF₂基熔渣的凝固过程进行模拟,利用XRD、SEM-EDS对合成渣样品的矿物组成及微观形貌进行分析、检测。热力学计算结果表明,CaS的析晶温度为1 320 ℃,低于MeO#1相、MeO#2相及2CaO·SiO₂相的析晶温度。炉渣样品的面扫描分析结果表明,在实际凝固过程中,受残余液相黏度增大的影响炉渣中少量硫未能析出形成CaS晶体,则以非晶态的形式赋存在基质相中。KR脱硫渣主要由C₃S相、MeO#1相(CaO固溶体)、MeO#2相(MgO固溶体)、基质相和CaS相等矿物组成。炉渣中的硫主要以游离态CaS晶体形式赋存,少量以非晶态硫的形式赋存。炉渣中CaS晶粒主要沿着先析出的高熔点硅酸盐(C₃S)相边界析出。     

低磷低钛低硫钢冶炼工艺技术创新集成和应用

针对低磷低钛低硫钢生产的控制难点，通过研究熔氧结合快速脱磷去钛技术、高效快速脱硫技术的研究与应用、精炼过程控钛脱氧技术开发与应用等多项新技术，集成应用，形成了一套成熟的低磷、低钛、低硫钢的冶炼工艺，解决了电炉脱磷去钛困难、石灰消耗高、合金化低磷合金消耗高、精炼过程增钛量大、脱硫难度大（出现换渣）、精炼周期波动大、冶炼成本高等问题，获得了钢水中极低的磷、钛、硫质量分数，电炉终点磷质量分数可达到0.004%以下，钛质量分数达到0.000 6%以下，成品磷质量分数不高于0.010%、钛质量分数不高于0.003%、硫质量分数不高于0.003%，钢水氢质量分数不高于0.000 15%、氧质量分数集中于0.001 1%~0.001 4%，实现了低磷、低钛、低硫高洁净钢的批量稳定生产，产品质量满足中高端用户要求。