应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼基础研究

基于二氧化碳与氧气混合喷吹(简称COMI)炼钢工艺热力学理论计算及实验研究,建立了转炉全铁水COMI炼钢工艺物料与能量模型.研究发现:应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼工艺研究不仅能解决转炉全铁水常规冶炼过程中存在的大渣量及大喷溅问题,而且在提高转炉煤气热值,降低转炉吨钢氧耗及石灰消耗、调节矿石加入量方面有显著效果.     

炼钢过程多相流及其反应动力学数值模拟研究

炼钢过程主要是通过喷吹手段来达到脱碳、脱磷、脱硫、去夹杂等冶金目的,其过程涉及极其复杂的气-金-渣多相流行为和反应动力学,对其研究揭示是实现高效炼钢和钢超洁净化的重要基础,数值模拟已成为解析炼钢过程现象和机理不可或缺的手段.本文结合前人的工作,总结介绍了作者在转炉冶炼和钢包精炼过程数值模拟方面的研究进展.通过对转炉冶炼熔池内渣-金-气多相流行为的数值模拟,揭示了熔池混匀、炉衬冲刷、金属液滴喷溅等重要物理现象,同时通过耦合冶金热力学,定量描述了转炉内脱碳、脱磷等反应过程,优化了转炉吹炼工艺;基于Euler-Euler模型,描述了钢包吹氩精炼过程钢液湍流脉动诱导气泡扩散和气泡上浮诱导钢液湍流等重要现象,并利用CFD-PBM模型描述了夹杂物运动、碰撞聚合及去除行为,发现了气泡-夹杂物湍流随机碰撞去除夹杂物的新机理,同时通过CFD-SRM耦合模型实现了钢包精炼多组分参与渣-金反应和脱硫行为的定量描述,揭示了钢液与顶渣的成分、底吹模式对脱硫效率的影响规律.针对钢包底喷粉脱硫新工艺,提出了底喷粉过程中顶渣-钢液、空气-钢液、粉剂-钢液、气泡-钢液多界面多组分同时反应模型,考虑了气-液两相流、粉剂传...     

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。     

环保型高磷铁水预脱磷渣的脱磷性能研究

实验室条件下采用间接测量法,测定了CaF2系和B2O3系脱磷渣的磷分配.即首先测量磷在液态渣和固态铁间的分配比,再通过计算得到磷在液态渣和铁水之间分配比,同时根据渣系成分和光学碱度计算了磷容量.同时采用了扫描电镜、能谱分析与X射线衍射分析技术对脱磷渣进行了研究.实验结果表明,B2O3系预脱磷渣的磷容量远大于CaF2系预脱磷渣的磷容量,因此可以用B2O3全部替代CaF2作为助熔剂进行高磷铁水的预脱磷处理,2种渣系的磷分配均随渣中有效CaO含量的升高而升高.用B2O3作为助熔剂时,B2O3能与渣中高熔点物质2CaO·SiO2和3CaO·P2O5反应生成低熔点物质,从而起到助熔的作用.且w(B2O3)/w(CaO)比值为0.16时,磷分配比为最高值,即该渣脱磷能力最强.     

GA-BP的铁钢界面铁水温度预测

铁钢界面铁水温度对炼钢生产的控制与优化具有重要意义.因此,为了更加准确地获取铁钢界面铁水温度,本文采用较大样本构建了基于遗传算法(GA)优化的BP神经网络铁水温度预测模型.对影响铁钢界面铁水温度的因素分析,选取了出铁时间、预处理时间、重罐时间、空罐时间、出铁铁水温度、预处理后铁水温度、铁水质量7个关键因素作为模型的输入...     

转炉高钛铁水冶炼工艺优化

由于高炉采用钛矿护炉,使得铁水中的钛质量分数明显增高,已远远超出转炉正常冶炼要求。为了减轻高钛铁水对120 t转炉冶炼带来的不利影响,如过程喷溅、“炉渣返干”、炉口黏渣等情况,通过改变铁水消化模式、供氧制度、枪位制度、造渣制度和终点控制制度等方面进行冶炼工艺优化,成功解决了这一系列问题。结果表明,优化后的冶炼工艺不仅缩短了废钢入炉的时间,稳定了过程控制,而且加快了生产节奏,吨钢钢铁料消耗降低2.5 kg,取得了较好的实践效果和经济效益。     

包钢铁水脱硫站镁基脱硫技术的应用

本文介绍了镁基铁水脱硫的优势、引进技术的创新及实际应用。采用一套喷吹装置带两支喷枪的工艺方式，可保证脱硫扒渣能力130万t／a，并达到合同规定的终点脱硫效果：100％罐次终点硫含量≤0．010％，其中20％的罐次终点硫含量≤0．005％，工艺顺行，不会发生喷溅。     

Sulphur removal in ironmaking and oxygen steelmaking

Sulphur removal in the ironmaking and oxygen steelmaking process is reviewed. A sulphur balance is made for the steelmaking process of Tata Steel IJmuiden, the Netherlands. There are four stages where sulphur can be removed: in the blast furnace (BF), during hot metal (HM) pretreatment, in the converter and during the secondary metallurgy (SM) treatment. For sulphur removal a low oxygen activity and a basic slag are required. In the BF typically 90% of the sulphur is removed; still, the HM contains about 0.03% of sulphur. Different HM desulphurisation processes are used worldwide. With co-injection or the Kanbara reactor, sulphur concentrations below 0.001% are reached. Basic slag helps desulphurisation in the converter. However, sulphur increase is not uncommon in the converter due to high oxygen activity and sulphur input via scrap and additions. For low sulphur concentrations SM desulphurisation, with a decreased oxygen activity and a basic slag, is always required.     

铁水预处理粉剂用量优化的神经网络模型

铁水脱硫预处理是炼钢中的关键技术之一.在分析炼钢铁水预处理工艺流程基础上,研究了影响脱硫效果的各种因素,消化、剖析了目前比较通用的铁水脱硫预处理各类控制模型.对于铁水预处理粉剂模型,设计了BP人工神经元网络数学模型,并给出了在系统中的应用方案,使脱硫效果提高8%,符合现场实际生产需求,避免了过吹引起粉剂的浪费.     

A review of phosphorus partition relations for use in basic oxygen steelmaking

Phosphorus removal in basic oxygen steelmaking is a significant problem for integrated steelmakers. Phosphorus removal is required due to its deleterious effect on the mechanical properties of steel. However, this is progressively becoming more difficult due to the increasing phosphorus content of many iron ores. Many studies have investigated dephosphorisation and published empirical phosphorus partition (L_P) equations for a range of conditions. The structure of these equations has been used to develop a new partition relation that allows the effect of minor slag constituents such as TiO₂, Al₂O₃ and V₂O₅ on steel dephosphorisation to be tested. Al₂O₃ was found to have a weak negative effect on the measured L_P, except at the lower oxygen potential range tested, where a positive correlation was observed. Increasing TiO₂ and V₂O₅ contents were found to decrease the measured L_P; however, these correlations became less prevalent at the higher oxygen potential ranges tested.     

高磷铁矿处理及高磷铁水脱磷研究进展

介绍了高磷铁矿选矿脱磷和炼钢脱磷反应机理研究的最新进展,对生产低磷钢的各个环节如铁水预处理,转炉冶炼,钢水炉外脱磷尤其是炉外脱磷的渣系组成及脱磷工艺进行了详细的论述.探讨了高磷铁水炼钢的可行性.     

钢渣中磷分离及回收的研究现状和发展趋势

中国的钢渣产量巨大,但是钢渣的综合利用率较低,造成了严重的资源浪费和环境负担。钢渣中磷的分离与回收是实现钢渣高效资源化利用的关键所在,对开发新的磷资源和建立"无废渣"炼钢流程具有重要意义。首先分析了钢渣中磷的分布状态,总结了目前提出的从钢渣中分离和回收磷的主要方法及其技术特点,并着重介绍了利用选择性浸出从钢渣中直接提取磷酸盐产品的新技术及其研究进展,分析了选择性浸出的原理和实现钢渣循环利用的冶金工艺流程,讨论了其优缺点,最后对未来钢渣资源化利用的发展提出了建议和展望。     

炼钢工艺优化与实践

介绍韶钢第一炼钢厂在炉料结构、冶炼工艺和合金料使用方面的优化实践经验,优化后有效地降低金属炉料消耗、氧耗、石灰消耗和合金成本,达到降低生产成本的目的,取得了明显的经济和社会效益.     

降低转炉钢铁料消耗生产实践

阐述武钢炼钢总厂二分厂通过保持合理炉容比,合理配加废钢,优化转炉造渣工艺,控制转炉喷溅,加强转炉维护,应用转炉投弹式检测技术和自动炼钢技术,开发大流量底吹工艺等措施,降低转炉钢铁料消耗,已取得较好的经济效益.     

Q420B高强度角钢工艺研究与控制

介绍了Q420B高强度角钢的工艺研究与质量控制,认为通过采用合理的钒氮微合金化工艺和合理的冶炼、精炼、连铸工艺,能生产出质量和轧材性能均符合有关标准要求的Q420B高强度角钢。     

首钢京唐炼钢厂新一代工艺流程与应用实践

研究分析了现代化炼钢厂洁净钢生产技术,提出了以生产效率、制造成本和产品性能为核心的洁净钢生产技术理念。通过对新一代炼钢厂高效率、低成本、高质量钢铁产品制造功能的解析与集成,结合首钢京唐钢铁联合有限责任公司钢铁厂炼钢-连铸工艺的设计研究,应用动态精准设计体系,优化配置铁水预处理、转炉冶炼、二次精炼、连铸等单元工序,构建了基于动态有序生产体系的高效率、低成本、高质量洁净钢生产平台。     

AOA炼钢过程控制系统的研发与应用

在不具备条件安装副枪这一重要检测手段的转炉上,开发实用炼钢数学模型,提高终点命中率,对于稳定转炉生产、提高产量、降低消耗具有十分重要的意义。鞍山钢铁集团公司根据自己的实际情况于2008年10月开始研制鞍钢炉气分析（AOA）炼钢过程控制系统。本文介绍AOA炼钢过程控制系统的组成及工作原理,着重l介绍基于质谱分析仪的转炉炉气分析技术在炼钢静态和动态模型中的全程应用及成果。AOA的成功应．用对于没有安装副枪的中小转炉的改造具有十分现实的指导意义。     

含钒钛铁水脱硫工艺分析与优化

结合某厂钒钛铁水脱硫的基本情况,分析了钒钛铁水脱硫工艺流程的特点以及脱硫工艺过程中存在的主要问题。通过实验室研究和现场跟踪,研究了钒钛铁水的理化性质、温度、脱硫剂、工艺操作等因素对脱硫效果的影响。结合现场脱硫生产,得出了钒钛铁水脱硫的优化工艺,并应用于工业试验,取得了较好的效果。     

铁钢工序界面铁水温降预测系统的开发与应用

鱼雷罐作为铁水转运过程中的主要工具,在其运输过程中的铁水温降会直接影响后续工艺的进行。如果能够对鱼雷罐内铁水温度提前预测,则会为铁水物流生产调度的优化等带来十分重要的意义。首先基于某钢厂铁水转运工艺流程,确定铁水温降的各个影响因素,对鱼雷罐铁水温降进行多因素模拟分析,获得铁水温降预测模型;其次基于现场实际生产数据,结合已建立的铁水温降预测模型,依据模块化设计原则开发在线铁水温降预测模型;最后,利用现有铁水智能管理系统对铁水温度变化趋势和特定时刻的铁水温度实现可视化。该系统的现场运行结果表明,模型计算值与实际值吻合较好,系统的在线应用提高了鱼雷罐的在线周转率,降低了铁水温降,提高了钢铁企业的自动化控制水平。     

铁水预处理炉外喷粉脱硫经验模型

铁水成分的复杂性及冶炼钢种的增多和炼钢低硫需求不断上升,使人工脱硫难以满足发展的需要。攀钢开展了自动化脱硫工作,针对不同脱硫剂,开发了相应的喷粉脱硫经验操作模型。对其在攀钢脱硫运用喷吹镁基脱硫剂的生产数据进行了线性回归,建立了其喷粉经验操作模型。讨论结果表明最佳粉剂单耗在8～10kg/t之间;最佳喷吹时间为18～21min之间;初始硫含量尽可能低;最佳喷吹速度在0.25kg/(min.t)左右。