预熔精炼渣钢水深脱硫实验研究

在实验室条件下进行了预熔精炼渣熔化特性测定及钢水深脱硫实验研究。实验得出预熔精炼渣的熔化温度明显低于机械混合渣，脱硫效果优于机械混合渣，分析了预熔精炼碱度、渣指数MI、渣中CaF2及碳酸钠对脱硫的影响。     

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.     

调质剂对 LATS 精炼渣熔点与脱硫能力的影响

为减少LATS-OB精炼浸渍罩粘渣及提高浸渍罩寿命,分别用CaO-CaF₂、CaO-B₂O₃及Li₂O作为钢包渣的调质剂进行调质实验。熔渣半球点法的熔点测试结果表明,采用CaO／CaF₂=1或2,CaO／B₂O₃=1或2和Li₂O作调质剂能显著降低钢包渣的熔点;渣-金平衡试验表明,调质后的钢包渣可使钢中的硫含量进一步降低。     

多功能预熔精炼渣的研制和应用

以CaO-Al2O3-MgO-BaO为基本渣系用正交设计试验方法得出研制的含CaO(40～50)％，Al2O3(25～35)％，MgO(10～15)％的LF精炼用预熔渣具有1280℃的较低熔点，脱硫效果好。经150t电弧炉150炉统计数据表明，在精炼前钢中硫含量为0．035％～0．072％时，用该预熔渣精炼后，成品钢中硫含量降至0．005％～0．019％(平均硫含量为0．009％)，平均脱硫率由原固体合成渣的72％提高到89％，LF平均精炼时间由67min降至53min。     

150 t EAF-LF预熔精炼渣脱硫试验研究

通过 15 0tEAF LF预熔精炼渣脱硫试验表明 ,预熔精炼渣的脱硫及抑制回磷效果优于传统精炼渣。使用预熔精炼渣的平均渣量为 4.6kg/t,平均脱硫率达到 77.5 2 % ,最高脱硫率为 86%。钢水终点硫质量分数全部小于 5 0× 10 - 6 ,最低达到 2 5× 10 - 6 。预熔精炼渣具有熔化温度低 ,成渣速度快 ,脱硫效果十分稳定等特点 ,可以满足LF高效率化生产     

高镁铝酸钙型预熔精炼渣配加合成渣以及Al对低碳钢深脱硫的研究

用10 kg感应炉进行了20%～40%高镁铝酸钙预熔渣(/%:5SiO2、37CaO、42Al2O3、13MgO、3FeO)配加60%～80%合成渣(/%:10SiO₂、61CaO、25Al₂O₃、4MgO)及加5～10g/kg Al对初始(74～167)×10^-6 [S]的低碳钢(/%:0.06C、0.20Si、1.20Mn、0.020Nb、0.015Ti)的深脱硫试验。结果表明,钢液硫含量在精炼10 min内就可到达最低值,精炼过程随着钢液氧活度逐渐升高而渣硫化物容量逐渐降低,渣钢硫分配比减小,钢液有一定的回硫;较大的铝加入量、较低的初始硫含量和较大的渣硫化物容量有利脱硫反应的进行,也可以抑制钢液回硫;20%高镁铝酸钙预熔渣+80%合成渣脱硫效果较好,控制精炼渣成分(/%):50～60CaO、5～7MgO、28～32Al₂O₃、～8SiO₂、Al加入量3 g/kg,钢中硫含量可降至0.0016%。     

无氟预熔型精炼渣的设计与应用

为了避免含氟精炼渣中氟的污染,结合炉渣基础理论,经过熔渣黏度和熔点影响因素的分析并通过正交试验得出优选的无氟预熔型精炼渣组成CaO=48%、Al2O3=40%、SiO2=4%、MgO=8%,该精炼渣的黏度和熔点分别为：0.78 Pa.s和1389℃.精炼渣的工业试验表明,精炼初期成渣速度快,为加快生产节奏奠定了基础.与原含氟精炼渣相比,避免氟污染问题;钢液平均脱硫率为86.5%,提高了7.5%;连铸坯中N、H、O的平均含量分别为：47.5×10-6、2.4×10-6、32.5×10-6,分别降低了13%、15%、15%;连铸坯中夹杂物的尺寸显著地减小,连铸坯的质量得到提高.     

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。     

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.     

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。     

LF预熔精炼渣成分优化的研究

研究了钢包炉(LF)用预熔精炼渣的优化方案,分析了CaO-Al2O3-MgO-BaO-SiO2预熔精炼渣系中各组分对该渣熔点、熔化时间以及脱硫能力的影响程度,得到了低熔点、低粘度、冶金效果好的渣系.得出预熔精炼渣的熔点、熔化时间受到碱度、氧化铝质量分数和萤石质量分数的综合影响,且渣的熔点不随MgO质量分数的增加而急剧增高.通过实验得到了LF用预熔渣的最优渣系,该渣系在天津钢管公司LF上应用取得了很好的效果,平均脱硫率由原来的71％上升到89％.     

升温速率与预熔过程对含氟渣熔点影响分析

 为探究升温速率以及预熔处理等条件对CaF₂基渣系的熔点影响,揭示高温下含氟渣的挥发特性,采用半球点熔点检测与热重分析联合试验。结果表明,在熔点测定过程中,含氟渣的失重率为5%~17%,且随升温速率的减小而增大。预熔前后对无氟渣的熔点测定值几乎无影响,而对含氟渣,混合型与预熔型炉渣熔点差值近70 ℃,造成熔点差异的原因并非物相组成的改变,而是混合型渣样存在明显挥发,达到熔点时失重率为8.3%,而重熔渣失重率仅为2%。混合型渣样中存在大量的自由CaF₂,且熔化初期比表面积较大,导致挥发率较大,而重熔型渣样中CaF₂多以氟铝酸钙以及枪晶石等形式存在,结构致密,挥发受到抑制。这为探究挥发对含氟渣系的熔点等高温性能的影响提供理论基础。     

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.     

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。     

精炼渣改性后的成块和熔化性能测试

将作为固体废弃物的精炼渣,经过适当地调整成分,造块后返回转炉炼钢冶炼过程,可以实现精炼渣少排放或零排放.本试验通过正交试验对精炼渣和改性后的合成渣的抗压性能、熔化性能进行了测试.试验结果表明,合成渣的成块性能和熔化性能可以满足转炉炼钢的要求.     

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%。     

超低硫钢冶炼过程钢包渣改质剂的作用

在超低硫钢冶炼过程中对转炉出钢下渣进行了改质处理试验。使用钢包渣改质处理工艺 ,不仅可以降低钢包顶渣氧化性、提高顶渣碱度、优化顶渣脱硫条件 ,为LF炉生产超低硫钢创造了有利条件 ,实现精炼前移功能 ,使成品钢中最低硫质量分数达到 1 0×1 0 - 6 ,而且缩短冶炼时间、提高合金收得率和钢水纯净度     

水钢LF精炼渣及造渣制度规划

精炼渣具有脱硫和净化钢液的作用,在炉外精炼渣中采用精炼渣精炼钢水已成为洁净铜生产重要的技术手段。论文根据钢种的质量要求,以脱硫和铜中夹杂物控制为目标,结合水铜主要生产品种,对LF精炼渣终渣成分和造渣制度进行了规划。在水钢目前生产工艺条件下,焊条焊丝钢精炼终渣成分控制CaO／SiO2=2．0～2．5,Al2O3=10％～15％;含铝冷镦钢CaO／Al2O3=1．6—1．8,SiO2〈8％;高碳硬线铜CaO／SiO2=2．5～3．5,Al2O3〈15％。精炼渣造渣制度均可采用转炉出钢渣洗,并在LF精炼炉补加渣料的方式进行。     

不同碱度低氧化铝精炼渣对弹簧钢夹杂物成分的影响

为了优化55SiCrA弹簧钢中夹杂物的组成和形态,采用热力学软件Factsage分别研究了CaO、SiO_2含量对CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO与CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO系相图低熔点区域面积的影响,研究结果表明:随着CaO和SiO_2含量的增加,CaO-SiO_2-Al_2O_3-MnO系相图低熔点区域面积分数逐步增大;在CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO系中,当CaO的质量分数为40%,SiO_2的质量分数为50%时,对应相图的低熔点区域面积最大。同时,研究了不同碱度的精炼渣对钢样中夹杂物的影响,结果表明:当精炼渣的Al_2O_3含量相同时,随着精炼渣碱度的增大,夹杂物中Al_2O_3的含量不断增加,其成分逐渐偏离低熔点区域。当精炼渣中Al_2O_3的质量分数为8%,碱度为1.2时,可得到低熔点的塑性夹杂物,形貌多为球形,尺寸在5μm以下。