110 t转炉氧化钼直接还原合金化冶炼B7和42CrMoA钢的工业试验

分析了转炉冶炼过程使用氧化钼直接还原合金化代替出钢时钼铁合金化的氧化钼热力学和动力学还原条件。并在110t转炉进行冶炼B7(/%:0. 38～0.48 C,0.15～0. 25 Mo)和42CrMoA钢(/%:0.38～0.45 C,0.15～25 Mo)的工业试验。结果表明,转炉氧化钼还原合金化与出钢钼铁合金化的钼收得率基本相同,约为95%,应用氧化钼直接合金化冶炼成本明显降低,吨钢成本约降低22元。     

白钨矿和氧化钼直接还原合金化的理论分析及工业试验

对白钨矿和氧化钼直接还原合金化进行了热力学和动力学计算和分析.炼钢过程中,[C]、[Si]、[Al]都能还原白钨矿和氧化钼.(WO3)和(MoO3)还原过程的限制性环节分别是WO3及MoO3在熔渣中的扩散.并成功进行了全部用白钨矿和氧化钼冶炼高速钢M2(M2Al)的工业试验.     

转炉采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢技术

采用氧化钼代替钼铁直接合金化冶炼含钼钢可减少钼铁生产流程、降低成本，但氧化钼的高温挥发特性阻碍了氧化钼直接合金化技术的应用。为保证转炉采用氧化钼合金化过程取得较高的钼收得率，研究了转炉吹炼不同阶段氧化钼还原反应的热力学机理，发现炼钢温度下金属液中各元素可作为还原剂与氧化钼产生还原反应，吹炼前中期熔池中还原剂含量高，氧化钼挥发率低，此时加入氧化钼可获得较高的钼收得率。分析了氧化钼反应动力学环节，发现反应限制性环节为还原剂向氧化钼表面的扩散。在此基础上进行了高温试验，结果表明氧化钼合金化的冶金效果优于钼铁，吹炼前中期金属液中[C]、[Si]含量较高，此时进行氧化钼合金化钼收得率在95%以上。对成品钢中的夹杂物进行了分析，夹杂物主要为硫化物和氧化铝，采用氧化钼合金化不会增加钢中夹杂物。研究结果为炼钢过程采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢提供了理论和技术支撑。     

氧化钼添加剂炼钢理论分析及其直接合金化研究

简单介绍了传统钼铁合金的制备方法及国内外采用氧化钼替代钼铁直接合金化冶炼含钼钢的发展历程,从热力学和动力学理论基础出发,详细叙述了氧化钼作为炼钢添加剂合金化过程中的物理化学作用,理论分析了氧化钼添加剂直接合金化炼钢的可行性,在理论依据的指导下,进行了7种不同组分的氧化钼添加剂冶炼含钼钢试验,结果表明:氧化钼作为冶炼含钼钢添加剂,其在钢液中完全合金化的最佳时间为12 min,不同组分的氧化钼添加剂完全合金化后钼金属的收得率在92.4%~98.9%之间,除4#和6#添加剂外,其余4种组分均满足炼钢厂对钼回收率96%的要求。     

钨钼钒氧化物矿直接合金化冶炼高速钢的理论及技术

对用白钨矿、氧化钼和V2O5直接合金化冶炼高速钢进行了热力学和动力学的计算和分析。在理论研究的基础上,进行了用白钨矿、氧化钼和V2O5直接合金化冶炼高速钢的工业试验。在工业试验中开发了装入制度、碱度控制、渣量控制等技术。工业试验获得成功,采用白钨矿、氧化钼、V2O5冶炼M2高速钢合金化率达13%,合金元素W、Mo、V的收得率分别达95.25%、98.01%、90.72%;所获得的钢材质量良好。直接合金化工艺较铁合金冶炼M2高速钢成本降低6813.5元/t。     

氧化钼合金化应用于316L不锈钢冶炼的理论与实践

通过热力学计算,得到316L不锈钢AOD冶炼过程中采用氧化钼进行合金化时在不同温度、不同钢液成分下MoO_3、CaMoO_4与钢液中的[Fe]、[Mn]、[C]、[Si]和[Cr]发生还原反应的吉布斯自由能。计算结果表明,MoO_3和CaMoO_4都很容易被钢液中的主要元素还原。首先在理论上证明了316L不锈钢冶炼采用氧化钼合金化的可行性,随后在180tAOD炉进行了316L不锈钢采用氧化钼进行合金化的工业试验,试验结果表明氧化钼对钢液中夹杂物成分无影响,对冷轧板质量无影响。最终,太钢316L不锈钢冶炼完全实现了氧化钼合金化,很大程度上减轻了由钼铁合金化引起的环境污染负担。     

CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型及其应用

根据熔渣结构的分子离子共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型,应用该模型计算出的活度数据,对用钒氧化物矿代替钒铁直接合金化冶炼高速钢的工艺过程进行了热力学计算和分析.用此活度数据计算了Al作还原剂时渣的平衡成分,计算结果表明渣中V2O3的含量极低,直接合金化的热力学条件好,钒理论最大还原率高.通过该活度数据计算钢中或渣中的各种还原剂还原渣中V2O3的△G和Lv,计算结果表明Al是所有还原剂中还原能力最强的.     

Activity model of CaO-SiO2-AleO3-V2O3 quaternary system

根据熔渣结构的分子离子共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型。应用该模型计算出的活度数据,对用钒氧化物矿代替钒铁直接合金化冶炼高速钢的工艺过程进行了热力学计算和分析。用此活度数据计算了Al作还原剂时渣的平衡成分。计算结果表明,渣中V2O3的质量分数极低,直接合金化的热力学条件好,钒的理论最大还原率高。通过计算钢中或渣中的各种还原剂还原渣中V2O3的ΔG和LV,表明在炼钢工艺常用的所有还原剂中,Al的还原能力最强。     

CaO-SiO_2-Al_2O_3-V_2O_3四元系活度模型

根据熔渣结构的分子离子共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型。应用该模型计算出的活度数据,对用钒氧化物矿代替钒铁直接合金化冶炼高速钢的工艺过程进行了热力学计算和分析。用此活度数据计算了Al作还原剂时渣的平衡成分。计算结果表明,渣中V2O3的质量分数极低,直接合金化的热力学条件好,钒的理论最大还原率高。通过计算钢中或渣中的各种还原剂还原渣中V2O3的ΔG和LV,表明在炼钢工艺常用的所有还原剂中,Al的还原能力最强。     

CaO-FeO-SiO_2-Cr_2O_3-MoO_3不锈钢渣系活度计算及其应用

建立了计算CaO-FeO-SiO2-Cr2O3-MoO3五元不锈钢渣系组元活度的热力学计算模型,并以此为基础,结合相应的热力学数据,分析了氧化钼的活度变化以及氧化钼的还原反应,由分析可知,氧化钼容易被钢液中的元素还原,并且钼元素在熔渣-钢液之间的分配比均在1×10-3以下,说明完全可以用氧化钼取代钼铁生产含钼不锈钢种,但在此过程中铬元素可能会有一定程度的氧化,因此在冶炼过程中需将一氧化碳分压(PCO/P0)控制在0.03以下,以减少铬的氧化。     

铬矿熔融还原不锈钢直接合金化的热力学分析

 针对铬矿熔融还原法不锈钢直接合金化工艺中的热力学问题,利用热力学参数状态图、化学反应等温方程式等进行了理论分析和计算,为在转炉中用铬矿实现钢的直接合金化的热力学可行性提供了理论依据。结果表明：转炉内用铬矿熔融还原直接合金化是可行的,且必须外加还原剂;增加渣中(Cr2O3)含量,适当提高碱度,可以降低(Cr2O3)开始还原温度;渣中铬氧化物以(CrO)形态存在时,开始还原温度较低;(FeO)含量越低,(Cr2O3)开始还原温度越低。     

中高锰铁水冶炼技术的探讨

转炉用高锰铁水冶炼存在金属喷溅、冶炼终点钢水余Mn含量偏低、冶炼操作不易控制等问题。通过充分利用终点Mn与渣系碱度、氧化铁间的关系特性,优化冶炼操作,达到提高冶炼余Mn含量、稳定冶炼操作的目的,终点余Mn含量由0.125%提高到0.196%,提升了铁水中Mn的利用率,减少了后期合金化操作成本。     

Heat transfer in an iron bath of a two-stage smelting reduction process

Mechanisms of the heat transfer by means of iron and slag drops in smelting reduction are discussed. The quantity of slag on the molten iron exists in two forms depending on the different processes: either a thin slag layer or a voluminous slag layer. In the case of a small amount of slag, iron and slag drops are spattered in the free space above the bath furnace. By smelting reduction with a high post-combustion degree, the spattered iron drops are quickly oxidized in the free space. The spattered slag drops transfer heat from the free space to the molten iron. A definition for the heat transfer efficiency in the iron bath of a two-stage smelting reduction process is presented. Experiments on heat transfer were made in an experimental EOF-furnace with 100 kg iron. The post-combustion degree and the heat transfer efficiency were on a high level, because inleaked air was used.     

The effect of carbon content on the rate of reduction of FeO in slag relevant to iron smelting

In the iron smelting, or bath smelting, process the tapped metal contains high amounts of sulfur and the slag contains high amounts of FeO, relative to blast furnace slag. After tapping, the FeO can be further reduced by carbon in the metal, which will also lead to better desulfurization. Although there have been many studies of the reaction of carbon in iron with FeO in slag, discrepancies exist with regards to the effect of carbon in iron on the rate of FeO reduction in slag, which is the subject of this study. Experiments were conducted at 1723 K, using a slag with basicity close to one with an FeO mass content of 5 %. The rate of reduction was measured using a pressure increase technique. For moderate and high sulfur contents, as in the case of iron smelting, the rate is primarily controlled by the dissociation of CO₂ on the surface of the molten iron. Furthermore, if the effect of carbon on sulfur is taken into account, for the range of carbon mass contents of 2 to 4.5 %, there is no effect of the carbon level on the rate of FeO reduction. At low sulfur contents it was found that there is considerable slag foaming, which inhibits mass transfer of FeO in the slag, and significantly reduces the rate. Even when there is no slag foaming at low sulfur contents, mass transfer of FeO in the slag can influence the rate of FeO reduction.     

Fundamental research on phosphorus behaviour in the smelting reduction process

The behaviour of phosphorus in the smelting reduction process was investigated in this paper. Experiments were carried out under the conditions of smelting reduction: the phosphate reduction in molten slag by solid carbon, liquid iron saturated with carbon and CO gas, respectively. Furthermore, experiments on the phosphate reduction in pre-reduced iron ore by liquid iron saturated with carbon were carried out respectively when liquid iron was in permanent contact with molten pre-reduced iron ore, and when powders of the pre-reduced iron ore were injected into the iron bath from the bottom. The results showed that there was considerable unreduced P₂O₅ in the slag. Part of the reduction product of phosphorus escaped from the bath, while the other part was absorbed by liquid iron. The pig iron with low content of phosphorus can be obtained by smelting reduction in comparison with blast furnace. In the process of liquid iron bath with coal-oxygen-ore injection, the phosphorus content in liquid iron could be kept constant in 100 kg scale tests.     

白钨矿和氧化钼直接还原合金化冶炼高速钢

对白钨矿和氧化钼直接还原合金化进行了热力学和动力学计算和分析，结果表明：炼钢过程中「Ｃ、」「Ｓｉ」、「Ａｌ」都能还原白钨矿和氧化钼；（ＷＯ３）和（ＭｏＯ３）还原过程的限制性环节分别是ＷＯ３及ＭｏＯ３ｄ ｏｐｗｋｉｓｊｇｋ ｒ ｒｙ ａｅｔ。     

提高转炉钢窄成分合格率

论述了影响转炉钢窄成分合格率的主要因素是上下炉次间钢水氧化性差别大、上下炉次间钢水质量差别大、脱氧合金化操作不规范、钢水初炼成分均匀性差,通过采取制定转炉冶炼操作模式、依据终点碳制定各钢种铁合金回收率参考值、建立钢水包智能底吹模式、建立钢包喂线标准、规范铁合金加入操作、动态维护好出钢口、精准掌控铁合金批次等整改措施,使得碳元素合格率提高了11.16%,硅元素合格率提高了13.88%,锰元素合格率提高了12.68%,铬元素合格率提高了9.8%。     

论我国钼合金剂的发展趋向

论述了结合我国钼资源特点，回收合钼废料制取钼复合合金剂；用硅—钙合金、硅格—铁代香铝粉作硅—铝热法冶炼钼铁的反应加速剂，利用碳质还原别，用高温固相渗碳还原法制取碳素钼铁及用真空冶金法制取高牌号高质量相铁等，是钼铁生产的新创举，是我国钼合企剂生产和发展趋向．采用氧化钼代替钼铁，直接合金化，冶炼合金钢和合金铸铁，是当前我国钼合金剂发展的主导方向．介绍了1995年1～11月，我国各类相制品出口概况．提出了建议．