转炉低磷钢工艺实践探究

分析了转炉冶炼过程中磷收入量和支出量、入炉辅料加入量、留渣操作以及冶炼终点温度和碳含量对深脱磷的影响。通过工艺因素分析,确定了脱磷的影响。试验结果表明:转炉中的磷主要来源于铁液,比例达到96%,其次是废钢和返矿;磷支出以炉渣支出为主,比例达到97.42%,转炉的脱磷率随渣量的增大而增大,按渣钢比控制在120~130kg/t左右,留渣操作可使前期渣更佳利于脱磷,提高脱磷率,冶炼终点出钢温度应控制在1 620~1 640℃,终点碳含量控制0.03%~0.05%,磷含量达到0.004%以下,可以实现极低磷钢的生产。     

转炉吹炼后期熔池碳-温变化轨迹对脱磷的影响

根据低磷钢转炉生产数据,分析了冶炼后期熔池碳含量与温度的对应关系对脱磷效果的影响,绘制了吹炼后期有利于脱磷的碳-温变化曲线,为终点钢水磷含量判断,以及吹炼后期调整冶炼工艺、提高脱磷效果提供参考。研究表明,转炉冶炼低磷钢水时,由中后期副枪检测的数据或烟气分析系统的监测数据在碳-温轨迹曲线上的位置,对操作工艺进行有针对性的调整可获得良好的脱磷效果。     

转炉终渣氧化性对脱磷的影响

为了研究唐山建龙60 t转炉中高碳钢脱磷的氧化性控制原则,对转炉冶炼终点C-O、Fe-O平衡进行了分析和计算,并对钢液中溶解氧平衡的磷含量和渣中(Fe O)平衡的磷含量进行了计算。结果表明:转炉冶炼终点渣氧化性决定钢液中的磷含量,当终点钢液溶解氧在0.03%到0.045%之间时,[P]-[O]平衡磷含量是(Fe O)-[P]平衡磷含量的21~38倍;终渣(Fe O)含量大于13%,可实现终点磷含量小于0.015%。对于终点碳含量大于0.1%的钢种进行工业实验,通过加料和枪位调整提高终渣氧化性,终点平均磷含量为0.013%,脱磷率提高8%。     

提高冶炼低硅含钛铁水转炉废钢比工艺攻关

废钢比是转炉生产的重要经济技术指标,其值大小直接影响转炉冶炼钢铁料消耗及热平衡,提高入炉废钢比是实现节铁增钢、降本增效的重要技术手段。然因冶炼低硅含钛铁水成渣难、脱磷难等问题,对应入炉废钢比持低不高,直接影响转炉生产成本。为此,基于低硅含钛铁水冶炼特点及难点分析,结合水钢生产实践,通过氧枪喷头优化、枪位优化、添加提温剂等工艺优化和技术开发,使入炉废钢比由优化前7.41%提高至13.48%,优化效果较为明显,为实现节铁增钢、降本增效奠定了一定基础。     

半钢冶炼提高转炉终点碳出钢试验研究

针对攀钢半钢冶炼提高转炉终点碳出钢存在的热源不足和脱磷难的问题,在采用半钢增硅热补偿工艺的基础上对炼钢转炉成渣路线进行了研究,制定了转炉脱磷保碳关键工艺参数。结果表明,在保证转炉脱磷效果的同时,重轨钢转炉终点钢液碳含量由0.068%提高到0.109%,Q系列钢终点钢液碳含量由0.053%提高到0.081%;终点钢液碳含量提高后,重轨及Q系列钢终点钢液氧活度分别降低180×10~(-6)和291×10~(-6),终渣全铁含量TFe平均降低1.28%和1.96%。提高转炉终点碳出钢的新工艺推广应用后,在降低冶炼成本的同时,提高了钢液质量。     

冶炼过程的脱碳速度对硅锰钢性能的影响

在第一拖拉机股份公司铸钢厂实际生产条件下,分析了冶炼生产,控制冶炼周期中的氧化脱碳速度可控制钢中氧含量的高低,试验结果表明,氧化脱碳速度控制为0.009￣0.012%C/min,钢液原始含氧量可控制在100 ppm以内,并保证钢液中的残余稀土含量,从而减少硫化物对硅锰钢性能的影响,可得到冲击功大于35J的硅锰钢。     

非平衡态热力学分析

为了研究非平衡态热力学理论在具体的冶金过程中的应用，本文用该理论模拟计算了转炉的炼钢过程,并建立了该过程的数学模型。得到了转炉冶炼过程的脱碳速度表达式、钢液中硅锰含量变化表达式、氧含量变化表达式以及温度变化表达式。用C语言对整个冶炼过程进行模拟,结果表明非平衡态热力学模型能够描述整个冶炼过程主要元素的成分变化和熔池温度变化,对转炉炼钢生产实际的过程控制提供了新的理论和方法。     

非均相法制备斜方水合碳铁酸钙用于高浓碱溶液脱硅的研究

针对亚熔盐反应体系处理一水硬铝石型铝土矿后的高浓碱溶出液难以脱硅的问题,提出采用碳铁酸钙作为高浓碱溶液深度脱硅的脱硅剂。采用非均相方法合成了斜方晶型的水合碳铁酸钙(3CaO.Fe2O3.CaCO3.12H2O),并对影响合成过程的主要因素进行了考察。结果表明,反应温度和反应时间对水合碳铁酸钙的合成具有交互影响,合成过程中适当提高温度、缩短合成时间可以提高水合碳铁酸钙的含量。合成水合碳铁酸钙脱硅剂最优的工艺条件为:反应温度303K,反应时间16h,反应液固比25,搅拌速率500r/min;氧化钙粒度在0.104mm～0.120mm范围内。在高浓碱溶液脱硅过程中,水合碳铁酸钙产生了物质结构改变,斜方晶系的水合碳铁酸钙转变为立方晶型的钙铁石榴石,在此过程中二氧化硅和少量氧化铝进入晶体结构,形成钙铁硅石榴石和钙铁铝硅石榴石。脱硅产物中氧化铝含量低于1%,氧化钠含量低于2%,SiO2含量高于2%,脱硅产物的铝硅比小于0.5;通过加入水合碳铁酸钙进行高浓碱介质下的溶液深度脱硅,可使溶液中二氧化硅浓度低于0.1g/L。     

Fe-Nb-C熔体中脱碳保铌的研究

模拟包钢含铌铁液的成分,在真空碳管炉内氧化冶炼配制Fe-Nb-C合金,Fe3O4为氧化剂,进行有渣、无渣及有渣真空冶炼条件下,渣剂为SiO2-CaO-Al2O3系造渣剂,研究在1 450¹ 650℃范围内Fe-Nb-C合金熔体中碳、铌氧化行为。结果表明:无渣和加渣冶炼条件下,铁液中碳和铌同时氧化,铁液温度升高,铁液中铌氧化量减小,碳氧化量增加,采用XRD分析了渣中的铌以Fe(NbO3)2形式存在;而真空脱碳时,铁液中碳含量不断降低,铌含量又不断升高,实现了脱碳保铌。     

非均相法制备高浓碱溶液脱硅剂斜方水合碳铁酸钙的研究

提出以斜方水合碳铁酸钙为脱硅剂解决亚熔盐法处理一水硬铝石型铝土矿所得高浓碱溶出液的深度脱硅问题.采用非均相方法合成了碳铁酸钙(3CaO·Fe2O3·CaCO3·12H2O)脱硅剂,对影响合成过程的主要因素进行了考察.结果表明,适当提高合成温度、缩短合成时间可以提高水合碳铁酸钙的含量.最优合成工艺条件为:反应温度313 K,反应时间16 h,反应液固比25,搅拌速率500 r/min,氧化钙粒度0.104mm～0.120mm.脱硅过程中,斜方晶系的水合碳铁酸钙转变为立方晶型的钙铁石榴石,在此过程中二氧化硅和少量氧化铝进入晶体结构,形成钙铁硅石榴石和钙铁铝硅石榴石,脱硅产物的铝硅比小于0.5.     

从铁液爆花、花纹鉴别合金铸铁的温度和成分

碳、硅、锰是合金铸铁中最主要的3大元素,对铸铁的组织和性能有着决定性影响.壁薄厚不匀、内腔复杂、水密性能要求高的精密铸件,对铁液的温度、成分含量的控制更严格.因此,捅开出铁口,放出铁液,我们可以从铁液产生爆花的颜色、光辉度、形状、大小、多少等方面对铁液的温度、碳量、合金含量进行快速及时地鉴别,从而控制好铁液的温度和铁液成分,浇注高精密的铸件.     

50t顶底复吹转炉的水力学模型实验研究

通过50t顶底复吹转炉水力学模型实验,研究氧气顶底复吹转炉顶枪枪位、底吹气体流量对转炉熔炼过程中熔池搅拌和时间以及对冶炼过程的喷溅及熔池的冲击深度影响。结果表明,当模型枪位在120～210mm,实际枪位1．00～1．56m;模型底吹流量控制在0．38Nm^3／h,实际底吹流量控制在146～190Nm^3／h左右时,熔池混匀时间短,吹炼时喷溅量少。较浅的熔池冲击深度就可达到良好的搅拌效果,有利于避免冲击炉底。当冲击深度较大时,混匀时间反倒增加。     

铁液化学成分对铸铁熔炼增碳效果的影响

对铁液中C、Si、Mn、S和P等成分对铸铁熔炼增碳效果的影响进行了研究,结果表明,化学成分C、Si、Mn、S、P对增碳效果有不同的影响,Si影响最大,C、Mn、S次之,P影响较小;铁液中的初始碳量过高不利于碳的吸收和增碳,Si、S、P也阻碍碳的吸收和增碳,而Mn有助于碳的吸收和增碳。在实际铸铁熔炼增碳过程中,应先增锰,再增碳,最后增硅,而且要严格控制铁液中的S、P含量。     

转炉冶炼IF钢工艺技术研究

在传统转炉冶炼过程中,由于没有炉钢全程自动控制系统,冶炼过程控制和终点控制是影响IF钢冶炼的限制环节,往往会出现因为终点温度或终点P含量不符合要求,造成被迫补吹,使钢水终点氧含量升高,从而影响钢水的纯净度。通过对唐钢转炉冶炼过程的分析,找出了适合唐钢转炉的冶炼工艺,使IF钢的转炉终点温度控制在1700±15℃,终点P含量小于0.015%,终点氧位稳定在0.08%以下,从而实现了IF钢的连续正常冶炼。     

用热分析法测定低合金灰铸铁的抗拉强度和硬度

用ＴＣＳ热分析法测定低合金灰铸铁的抗拉强度和硬度,对铁液延长保温时间,可出现如下现象：１）抗拉强度和硬度瞬时下降后又明显上升;２）碳、硅含量较高时可用延长过热时间的方法提高抗拉强度和硬度;３）铁液经过过热,铸态石墨长度由１０－２０μｍ缩短到２μｍ左右;４）在碳、硅含量较低时白口范围增加（激冷层加厚）尤为显著;５）白口共晶温度Ｔｅｃ和孕育共晶温度Ｔｅｇ几乎不随过热时间变化,但实际共晶温度Ｔｅｏ则向白     

新一代洁净钢生产流程的理论解析

通过对新一代洁净钢生产流程中主要元素选择性氧化还原的热力学分析,并结合首钢京唐公司铁水"全三脱"生产洁净钢的技术实践,研究了新一代洁净钢生产流程中S,P,C等主要元素的控制规律,并对新一代洁净钢生产流程进行了理论解析,提出了需要进一步解决的若干工艺问题.研究表明:采用CaO/CaF2脱硫剂的KR法脱硫,可使铁水中S含量稳定地降到0.0020%以下,终点硫的控制主要取决于脱磷转炉中的回硫量,减少废钢和渣料等辅助材料带入的S以及适当提高脱磷炉渣碱度是减少半钢回硫量的关键;在较低温度(1300 1350℃)和较高氧位条件下造碱度合适的渣,是脱磷转炉实现脱磷保碳的关键,对于冶炼普通低磷钢,将脱磷炉半钢P控制在0.03%以下,则可将脱碳转炉终点磷控制在0.006%以下,而对于冶炼超低磷钢,则需将半钢P含量控制在0.008%以下,转炉终点磷可以降低至0.0020%以下;脱碳转炉少渣冶炼、降低铁耗以及高碳出钢是新流程降低洁净钢生产成本和提高钢液洁净度的重要技术特征.     

转炉冶炼高磷高带渣量铁液脱磷工艺研究

国内某钢厂在炼钢时采用铁液直上工艺,铁液磷含量高,带渣严重,脱磷效果差。通过对转炉冶炼高磷高带渣量铁液的脱磷工艺研究,结合其它企业双渣法脱磷工艺实践经验,优化了冶炼工艺。结果表明,将第一次倒渣时间推迟到4~6 min,第一次倒渣和终点温度控制在1 400~1 430℃和1 600~1 650℃,炉渣碱度控制在2.0~2.5和2.5~3.0,渣中Fe O质量分数控制在15%~20%和20%~25%,取得了良好脱磷效果。转炉整体脱磷率达到80%~95%,较原来工艺明显提高。     

稀土硅铁合金在铸铁液中的溶解模型

研究了碳热法和硅热法两种不同类型的稀土硅铁合金在铸铁液中1400℃下的溶解特征，确定了溶解路线。碳热法稀土硅铁合金因其硅含量高，存在熔点高于溶地温度的单质硅相，在铸铁液中溶解属传质控制，并且在铁壳期其内层界面硅与铁壳间发生放热反应。在随后的溶解过程中，放热反应使溶解速度加快。硅热法稀土硅铁合金属一类合金，在铁壳期反蒋完毕前已基本完全熔化。对这两种类型合金的溶解机制进行了分析，溶解路线不同的根本原因在于硅含量变化后引起了相组织变化。     

铁碳合金气-固脱碳反应研究

研究对象为初始碳含量3.2%、1 mm的铁碳合金薄带,实验进行气氛条件为300 m L/min的Ar-H_2-H_2O弱氧化气氛,以气-固反应为基本的实验方法,以此来探索该铁碳合金的相关反应现象。由实验得出,提高温度有助于脱碳反应的进行,宏观脱碳反应为表观一级反应。完全脱碳层与时间的1/2次方成良好的线性关系。温度越高,完全脱碳层越深。     

济钢结晶定碳技术

<正>济钢第三炼钢厂(以下简称三炼钢)为实现转炉自动化炼钢,引进了达涅利康利斯公司(Danieli·Corus)的副枪(TSC)设备和技术。副枪技术在转炉上的应用,为我们提供了转炉炼钢过程中钢水的温度、碳含量等信息,这些信息为实现转炉的自动化炼钢创造了条件。而如何借助副枪系统的快速测定功能同时又能保证碳含量测量的可靠性是提高自动化程度的关键,为此三炼钢开发了结晶定碳技术,用以提高结晶定碳的命中率。