LF脱硫精炼渣的发展

在对传统精炼渣的局限性进行探讨的基础上,论述了BaO、B2O3代替精炼渣中的CaO、CaF2对熔化特性和脱硫性能的影响,展望了这些替代剂的发展前景。结果表明：BaO不仅可以降低精炼渣的熔点,提高熔渣流动性,还具有较好的脱硫能力,BaO的最佳质量分数为5%~25%;B2O3在渣中的质量分数在10%以内时,可以代替CaF2,起到降低对炉衬侵蚀和对环境污染的作用。     

LF脱硫精炼渣的发展

在对传统精炼渣的局限性进行探讨的基础上,论述了BaO、B2O3代替精炼渣中的CaO、CaF2对熔化特性和脱硫性能的影响,展望了这些替代剂的发展前景。结果表明：BaO不仅具有较好的脱硫能力,还可以降低精炼渣的熔点,提高熔渣流动性,BaO的最佳质量分数为5%~25%。B2O3在渣中的质量分数在10%以内时,可以代替CaF2,起到降低侵蚀炉衬和污染环境的作用。     

GCr15轴承钢LF含BaO精炼渣系脱硫研究

通过Mo丝高温电阻炉采用正交实验法研究了LF精炼渣系（/%:28.75～58.05CaO、12.50～32.43Al₂O₃、0～15BaO、8～20SiO₂、6MgO、10CaF₂）的成分对高碳铬轴承钢GCr15（/%:0.99C、1.45Cr、0.034S）脱硫的影响。结果表明,当（CaO）/（Al₂O₃）=2.5,（SiO₂）=14%,（BaO）由0增至8%时,精炼渣对钢液的脱硫率增加,（BaO）由8%增至15%时脱硫率降低;当（BaO）=7.5%,（SiO₂）=14%时,随（CaO）/（Al₂O₃）增加,精炼渣的脱硫率增加;当（BaO）=7.5%,（CaO）/（Al₂O₃）=2.5时,随（SiO₂）增加,精炼渣的脱硫率降低。钢液最佳脱硫效果的LF精炼渣组成为:6%～10%（BaO）,3.5～4.0（CaO）/（Al₂O₃）,8%～12%SiO₂。     

铝酸钙预熔精炼渣脱硫实验

在实验室条件下,对预熔精炼渣12CaO·7Al2O3的预熔工艺和脱硫能力进行了研究.结果表明:12CaO·7Al2O3预熔精炼渣能实现较好的脱硫效果,在1 600 ℃,加入量为3%的条件下,能将钢液中的硫由0.048%降低到0.020%,脱硫率58.33%.并且在12CaO·7Al2O3精炼渣中配加适量石灰,可进一步提高其脱硫能力,尤其适用于铝脱氧钢.     

LF精炼渣低氟化研究进展

萤石对环境的污染日益受到重视,为了减少在精炼过程中CaF2的使用量,达到精炼渣低氟、无氟化的目的,开展了相关研究。综述了铝酸钙基精炼渣的性能以及B2O3,Li2O,BaO等替代物对精炼渣熔化温度、黏度以及脱硫能力、耐火材料侵蚀的影响。已有研究表明,使用铝酸钙基精炼渣能够有效降低CaF2的使用量,并具有良好的熔化性、发泡性以及脱硫性能;B2O3,Li2O,BaO等替代物都能够降低精炼渣的熔化温度和黏度,Li2O和BaO的加入增加了渣中O2-的活度,有利于提高精炼渣的脱硫能力。此外,精炼渣黏度的降低也促进了渣金界面反应的发生以及钢液中夹杂物的吸收。     

LF泡沫精炼渣脱硫动力学的实验研究

对CaO -Al2 O3 -SiO2 系泡沫精炼渣进行了实验室脱硫动力学研究 ,得到的硫传质系数为 1.45 9× 10 -5m s。还就泡沫精炼渣中发泡剂对其脱硫能力的影响进行了研究。     

含BaO、Na2O精炼渣系组分对硫分配比的影响

采用二次正交回归方法设计了以CaO-Al2O3为基本组成,并添加MgO、BaO、CaF2、Na2O等组分的精炼渣;通过实验室系统地研究,建立了硫分配比与精炼渣组分质量分数关系的数学模型;确定了脱硫精炼渣的最佳组成.采用该精炼渣进行脱硫试验,可使钢中硫质量分数降至0.000 4%.     

沙钢管线钢LF精炼的低成本深脱硫工艺

 根据沙钢对管线钢的生产需求及制造成本的控制,结合LF钢包精炼深脱硫的相关理论,开发了适用于管线钢的深脱硫精炼渣和低成本深脱硫工艺。使用该工艺,可完全不使用CaF2,只需使用石灰、铝脱氧产物和转炉下渣即可完成造渣,减少了石灰的消耗,降低了生产成本。180t LF生产实践表明:该工艺可将管线钢的硫含量稳定控制在10×10-6以下,精炼平均脱硫率高于85%。同时,该精炼渣具有较强的夹杂物吸附能力,精炼终点的非酸溶铝含量为（20~100）×10-6。     

添加剂对钢包精炼渣粘度的影响

为减少或消除钢包合金化处理站精炼过程中的包盖结渣现象，对精炼处理前后的包渣粘度进行了调研。用来调节包渣粘度的添加剂包括CaO-CaF2（CaO／CaF2质量比1：1）、CaO-B2O3（CaO／B2O3质量比1：1）和LiO2。对添加剂降低包渣粘度的机理进行了分析，用旋转量简进行测量。结果表明，合金化精炼处理包渣的粘度非常高，处理后的粘度更高，这是包渣粘在包盖上最主要的一个原因。     

LF埋弧精炼渣的研究

研究的埋弧精炼渣系能满足重钢 L F埋弧精炼的要求。平均脱硫率为 70 .4 9% ,钢板探伤合格率提高 2 .5 0 % ,- 4 0℃横向冲击值提高近 1倍。精炼渣合适的成分及物性控制范围为 :碱度 3.4～ 4 .2、(Fe O) <1%、(Al2 O3) 16 %～ 2 2 %、(Mg O) 7%～ 10 %、熔点 136 0～ 1380℃、粘度 0 .4 0～ 0 .4 5 Pa· s、表面张力 (490～ 5 2 0 )× 10 - 3N/ m。     

GCr15钢LF精炼渣系脱硫优化的研究

基于某钢厂现阶段LF精炼渣系脱硫效果差等问题,结合精炼渣脱硫机理进行实验研究。通过拟出10种精炼渣配方并对炉渣性能及钢中脱硫进行分析。研究发现,当精炼渣成分w(CaO)为45%~50%,w(SiO2)为18%~20%,w(Al2O3)为17%~21%,w(MgO)为9%~13%时脱硫效果较好,满足GCr15钢中脱硫要求。工业试验初步取得良好效果,为LF精炼渣系深脱硫提供依据。     

钢包炉使用烧结型和预熔型精炼渣研究

对钢包炉(LF)精炼使用烧结型和预熔型精炼渣的精炼效果进行对比试验研究。结果表明:精炼使用烧结型或预熔型精炼渣化渣效果均较好,无结块等现象,钢包炉电极加热起弧时间相近,埋弧效果好。与烧结型精炼渣试验相比,预熔型精炼渣试验炉次平均白灰使用量减少59 kg/炉,精炼渣使用量减少61 kg/炉,平均精炼时间缩短1.7 min,平均脱硫率提高8.89%。     

新型精炼合成渣的高效脱硫研究

本文开发了一种预熔型精炼合成渣,具有高碱度低熔点的特性,实验室条件下,平均脱硫率为84.5%.在工业实验中,根据钢种出钢要求,设计了分钢种的加料方案.实验结果表明,本精炼渣可以达到100%出钢化渣率,精炼时间缩短了11min.与原工业渣系相比,使用本精炼渣后,VD前钢中氧和氮含量分别降低了7×10^-6和12×10^-6,VD后钢中氧和氮含量分别降低了5×10^-6和15×10^-6.脱硫率也得到了大幅提高,从电炉出钢至VD后吊包的脱硫率为92%,最低硫含量达到30×10^-6.     

LF精炼渣动态预估模型

为了预估LF所加物料对精炼渣化学组成、渣量和渣料成本等的影响,根据元素守恒定律,对某钢厂75 t LF所加物料成分、钢样和渣样化验结果进行了计算,得到元素的挥发率和溶解率。通过假设简化计算,得到渣系、渣量和渣料成本与各物料加入量的关系,并利用VisualBasic软件进行编程,实现了程序动态预估精炼渣化学组成、渣量和渣料成本。生产验证结果表明,CaO,SiO2,Al2O3,MgO,渣量,渣料成本的预估值与实际值的绝对误差分别为-3.17%~3.61%,-0.97%~1.44%,-2.69%~0.46%,-1.59%~2.49%,-10~70 kg,-0.7~0.7元/t。使用LF预估模型对45号钢精炼渣进行了优化,使渣料成本节约了7.4元/t。     

LF精炼废渣资源循环利用综述

针对LF精炼废渣带来的堆放占地和环境污染日益突出等问题,开展精炼废渣资源循环利用的研究对于环境保护和钢铁企业的节能减排具有重要意义。综述了前人在LF精炼废渣资源循环利用方面所做的工作,分析了LF精炼废渣资源循环利用所存在的问题,提出脱硫是今后精炼废渣循环利用研究的关键,并指出LF精炼渣中含有大量的有益组分,只要脱除渣中的硫等有害元素,LF精炼渣就可以得到循环利用。国内外学者对脱除LF精炼渣中硫进行了大量研究,并取得了许多成果,促进了LF精炼渣循环利用,对实现节能减排有重要的意义。     

脱硫精炼渣熔点的实验研究

在实验室条件下进行了精炼渣熔化特性测定及钢水深脱硫的实验研究,实验表明预熔精炼渣的熔化温度明显低于机械混合渣,CaF2和MgO对精炼渣的熔点的影响与其加入量有很大关系.在其它条件基本相同的情况下,熔点低的脱硫率高.     

ML08Al钢精炼渣开发及铸坯洁净度研究

在分析ML08Al冷镦钢对钢中夹杂要求的基础上,设计了LF精炼终渣的组成范围,并确定了相应的现场造渣制度.生产实践表明,精炼渣化渣情况良好,脱硫率较高,能满足生产要求.对连铸方坯洁净度研究表明,在目前生产工艺条件下,铸坯T[O]<20×10^-6,大样电解夹杂总量<10mg/10kg钢.同时对钙处理进行了相关热力学探讨,确定了钢中[Ca]的控制范围.     

Dissolution of multicomponents during hydrothermal leaching of LF desulfurization slag

In light of the multicomponent dissolution equilibrium during the hydrothermal leaching of LF desulfurization slag, thermodynamic calculations were made and the dissolution equilibrium curves of calcium, aluminum and sulfur were plotted to analyze the interactions between these components and their influence on sulfur leaching. Furthermore, slag leaching experiments were conducted to investigate variation of pH and concentration of major components in the leaching solution. The results show that CaS(s) is easily soluble in water, and when pH>11. 4, CaS(s) dissolves to form Ca(OH)2(s). Use of hydrothermal leaching for sulfur removal from LF desulfurization slag is theoretically feasible. CaSO4(s) is difficult to dissolve and its solubility is always lower than that of CaS(s); therefore, slag oxidation affects negatively sulfur leaching. However, when the pH of the leaching environment is controlled to be above 12. 3, CaSO4(s) is gradually transformed into Ca(OH)2(s). Al2(SO4)3(s) is easily soluble, and it is unlikely that Al will react with sulfur in the solution to form a precipitate. The pH of the leaching solution rises with time and remains at about 12. Calcium concentration in the leaching solution is high, while Al concentration is low. Sulfur concentration in the solution increases with time, and Al in the slag has little effect on sulfur leaching. It is thus concluded that hydrothermal leaching is effective in removing sulfur from LF desulfurization slag.     

低碳冷镦钢LF精炼渣的优化

通过工业试验对低碳冷镦钢的LF精炼渣成分进行了优化。试验结果表明:适合于冶炼低碳冷镦钢的精炼渣成分为w(CaO)=50%～55%、w(Al2O3)=30%～35%、w(CaF2)=5%～10%、w(SiO2)<5%、w(MgO)<5%、w(FeO)<1%;LF精炼过程可将钢水中w(S)从389×10-6降到50×10-6,w(T.O)从54.0×10-6降到21.1×10-6。当钢水中w(S)<50×10-6,钙处理后夹杂物中平均w(S)<1.9%。将优化后的工艺应用于低碳冷镦钢的批量生产后,精炼渣料消耗降低了6.5 kg/t,吨钢成本降低了10元以上。     

合成精炼渣对钢水脱硫作用的研究

采用CaO-A12O3-MgO-BaO-CaF2渣系,在实验室内依据冶金热力学和动力学理论进行热模拟实验,系统分析了初始硫含量、碱度、光学碱度、BaO、CaF2等因素对脱硫能力和脱硫反应速率的影响.研究表明,初始硫含量高,则脱硫率高,碱度10～19,BaO含量20%～22.5%, CaF2含量15%～22%时脱硫率较高.