铁水包预处理脱钛理论分析与试验研究

为降低铁水的钛含量,采用烧结矿或铁精粉进行铁水包脱钛预处理.采用500 kg中频感应炉对铁水脱钛进行了试验研究,并对脱钛过程热力学进行了分析.结果表明,相同温度下,烧结矿脱钛表观平衡常数明显大于铁精粉脱钛表观平衡常数.脱钛过程前4 min平均脱钛速率最大,可达0.033 ％/min,16～20 min阶段平均脱钛速率为0.000 7％/min.20 min内,脱钛率可达57.19％～71.20％.脱钛剂中氧利用率的计算结果表明,终渣中剩余氧量占脱钛剂供氧量的4.8％～9.3％,脱钛氧利用率平均为12.28％,低于脱硅氧利用率(43.34％)和脱碳氧利用率(20.18％).另外,试验结果表明,炉渣碱度增大,脱钛率提高.因此,为降低铁水钛含量,应适当提高脱钛渣碱度.     

含钒钛铁水预处理的研究之一——铁水炉外脱硅和脱钛

在实验室，根据重钢和攀钢高炉铁水的理化性质，对含钒钛铁水的预处理进行了系统的试验研究，本文为铁水炉外脱硅和脱钛部分。     

铁水预处理脱钛热力学计算与实验分析

铁水预处理脱钛已被应用到实际生产中,铁水中的硅、锰、碳、磷在脱钛的同时都存在被氧化的可能.热力学计算和热模拟实验表明,铁水温度越低越有利于脱钛反应的进行.脱钛时,铁水中硅含量随钛含量的变化呈正比例下降,锰、磷含量变化与钛含量变化关系不大.铁水中碳的氧化主要受铁水温度影响,温度越高碳越容易氧化.要做到深脱钛,需要控制得到更低的铁水硅含量、更低的铁水温度以及抑制碳的氧化.     

铁水预处理中钛硅锰同时脱除规律及工艺

通过钼丝炉上1kg铁水和感应炉上10kg铁水的实验,研究了铁水预处理时炉渣碱度和铁水温度对脱钛硅锰的影响,并系统的分析了其脱出规律.研究表明铁水中钛硅的氧化基本不受铁水温度和炉渣碱度的影响,锰的氧化受铁水温度和炉渣碱度的影响较大,低温、低碱度有利于铁水脱锰.当铁水温度T=1280℃,碱度R=0.44,铁水中钛硅锰可分别脱除至[Si]=0.011%,[Ti]<0.005%,[Mn]=0.024%,满足了高纯生铁对锰的指标要求.     

钒钛铁水喷粉预处理研究

通过喷粉试验研究了钒钛铁水的预脱硫和预脱磷。结果表明：石灰－电石、石灰－电石－镁粉和镁粒三种脱硫剂都可把钒钛铁水中硫脱至0．010％以下，用石灰－电石－镁粉和镁粒脱硫时，铁水温降也很小，只有0－15℃。当向钒钛铁水喷入高氧化性高碱度粉剂预脱磷时，只有当铁水中[Si] [Ti] [V]≤0.260%-0.300%时，才有明显的脱磷效果。     

铁水脱钛理论分析与实验研究

通过对铁水喷粉脱钛热力学和动力学的分析,建立了动力学模型,计算得到在1350℃不同停留时间条件下喷吹不同粒径的脱钛剂时,脱钛、脱硅和脱碳量的变化情况.宝钢鱼雷罐喷吹富含氧化铁的脱钛剂,根据实际停留时间的计算值,分析得到其脱钛剂的颗粒直径在0.5~0.8 mm比较合适.通过感应炉实验研究了脱钛剂的脱钛与脱硅规律,结果表明:脱钛和脱硅基本同步进行,脱钛率与脱硅率比在0.8~1左右,30 min内的脱硅率或脱钛率在40%~80%之间.由此可见,喷吹高含量氧化铁的粉剂脱钛剂进行脱钛是首选,可取得良好的脱钛效果.     

攀钢铁水预处理脱磷剂开发初探

本文通过对脱磷影响因素的分析，通过实验和理论分析，得出铁水脱磷的临界脱磷条件。针对攀钢的铁水条件，提出了脱磷剂的大致配比。     

铁水氧势对铁水预处理脱硅脱磷的影响

在实验室条件下,利用Ｆｅ２Ｏ３－ＣａＯ－ＣａＦ２渣系研究了在高炉铁水预处理过程中铁水氧势对脱硅、脱磷效果的影响,根据铁水的氧势分析了伴随铁水预处理脱硅过程发生的脱磷反应,研究了铁水初始硅含量对脱磷效果的作用。结果表明,在１６２３Ｋ温度和初始硅含量为０．３０％的条件下,将铁水氧势控制在（１．６４－３．２６）＊１０＾－４％范围,可获得终点硅含量为０．１４４％－０．０９０％的脱硅效果;对初始硅含量小于０．１５％的铁水,在１５７３Ｋ温度下,将铁水氧势控制在１．７＊１０＾－４％以上,可获得大于８５％的脱磷率,而在１６２３Ｋ温度下,铁水氧势高于５．５＊１０＾－４％才能获得约８０％的脱磷率,脱磷终点铁水磷含量较高。比较脱硅和脱磷过程,确认铁水脱磷预处理和最佳初硅含量为０．１０％－０．１５％。     

铁水预处理试验

对铁水预处理的渣系及处理效果作了分析,并对同时脱磷脱硫的方法进行了讨论。     

铁水预处理工艺、设备及操作(续)

4　铁水预处理脱磷及同时脱磷脱硫工艺4.1　同时脱磷脱硫的化学原理铁水预处理同时脱磷脱硫可用电化学反应表示如下 :阳极 :[Ｐ] 4(Ｏ2 - ) (ＰＯ3-4 ) 5ｅ阴极 :[Ｓ] 2ｅ (Ｓ2 - )图 1是竹内秀次等[4] 在 1 0 0ｔ铁水包内用固体电解质测定的喷吹ＣａＯ系熔剂进行同时脱磷脱硫处理时铁水熔池的氧位分布。得出了喷吹法同时脱磷脱硫反应的实质 :在喷枪附近 ,氧位比较高 (ＰＯ2 =1 .0 1 3× 1 0 - 9Ｐａ～ 1 .0 1 3× 1 0 - 8Ｐａ) ,进行着氧化脱磷反应 ;在铁水罐壁和顶渣与铁水界面处 ,氧位比较低 (ＰＯ2 ≤ 1 .0 1 3× 1 0 - 1 0 Ｐａ) ,进…     

铁水包喷吹Mg+CaO粉剂脱硫技术

分析了宝山钢铁股份有限公司采用TDS(Torpedo Car Desulphurization)、PTC(Hot Metal Pre-treatment Center)和铁水包单枪、双枪喷Mg+CaO脱硫模式的生产情况.结果表明,采用铁水包喷吹Mg+CaO脱硫在喷吹时间、脱硫效果、粉剂消耗、生产组织及经济效益等方面明显优于混铁车喷吹脱硫.脱硫时间可缩短50%以上,终点硫质量分数可达到0.001%～0.003%,粉剂总耗量仅为CaC2基粉剂耗量的50%、CaO基粉剂耗量的20%,综合成本比TDS或PTC混铁车脱硫低18%～30%.铁水罐双枪喷Mg+CaO脱硫模式的效果最好.     

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.     

铁水预处理脱硫渣铁回收再利用

 铁水预处理过程中所产生的脱硫渣铁中铁和硫较高,具有较高的再利用价值,目前国内各大钢铁企业都致力于脱硫渣铁回收再利用的研究。介绍了迁钢公司二炼钢转炉回收利用脱硫渣铁工艺,并对生产数据进行了总结,加入8 t脱硫渣后平均增硫为0.013 6%,转炉出钢硫质量分数高,LF精炼需要深脱硫处理,精炼工艺造渣料电耗都有所增加,生产周期延长。从整体分析,转炉回收利用脱硫渣铁能够提高金属铁收得率,降低炼钢成本,提高经济效益。     

转炉铁水预处理脱磷的影响因素

 基于炉外铁水深度预脱硫+转炉铁水预脱磷的铁水预处理工艺是当今低磷或超低磷钢冶炼的重要工艺平台,其中转炉铁水预处理脱磷是关键的技术环节。以国内“双联转炉炼钢法”预脱磷炉实践为出发点,在实验室高温炉上通过顶加脱磷剂、浸入吹氧进行了铁水模拟转炉预脱磷影响因素的试验研究,比较了铁水温度、铁水初始硅质量分数w(Si)_i、脱磷渣碱度、供氧制度、搅拌强度、萤石加入量对脱磷效率的影响。结果表明,各因素对脱磷率影响的顺序为铁水温度＞w(Si)_i＞供氧制度＞脱磷渣碱度、搅拌强度＞萤石加入量;适宜的工艺参数为铁水温度为1 300 ℃,w(Si)_i 为0.10%～0.26%或低于0.30%,脱磷渣碱度为2.9～3.0,供氧制度中气氧与固氧各占50%或固氧稍偏多,维持较高的搅拌强度;转炉内铁水预脱磷处理可不加萤石。     

含制碱残渣的铁水脱磷复合剂的实验研究

研究了CaCl2、CaF2和碱度对脱磷的影响,使用制碱工业残渣配合萤石进行脱磷.结果表明:同时使用CaCl2和CaF2的脱磷效果要比单独使用其中一种助熔剂要好;使用碱渣代替CaCl2进行铁水脱磷,R=2,脱磷剂中添加质量分数为14.8 %的碱渣和5.99 %的CaF2对铁水脱磷时,脱磷率达到了86 %;含碱渣脱磷剂中添加BaCO3能显著降低熔点,提高脱磷率.     

模拟复吹转炉脱钛预处理的理论和试验

 采用具备顶底复吹功能的500 kg感应炉模拟了转炉预脱钛工艺,分析了钛的氧化反应机理。试验结果表明：终点铁水钛质量分数平均为0.008 2%,脱钛率平均为71.3%。脱钛率随铁水温度升高而降低,随熔池供氧量增加而增加。铁水的终点钛质量分数与终点硅、锰质量分数存在平衡关系,与过程中碳的氧化没有相关性。渣铁间钛分配比为0.6～1.6,随渣中氧化亚铁质量分数的提高而提高,随铁水温度的升高而降低。试验结果和低温下有利于脱钛的理论分析一致。     

颗粒镁铁水脱硫率与镁利用率研究

通过对宣钢脱硫站77组生产数据进行多元线性回归得到了在单吹颗粒镁铁水脱硫时吨铁镁的消耗xMg(kg/t)、喷吹时间t(s)、铁水初始硫含量[%S]0、脱硫量xS、铁水温度T(K)和吨铁镁粒的喷吹速率VMg与脱硫率和镁的利用率的数学模型.通过对数学模型的研究发现:脱硫率随吨铁镁耗量、初始硫含量的增加而增加,随喷吹时间、温度和镁喷吹速率的增大而降低.镁利用率随吨铁镁耗量、喷吹时间及喷吹速率的增加而减少,随喷吹时间的延长、镁喷吹速率、铁液中初始硫含量及温度的升高而升高.在合适的吨铁镁消耗量的情况下,要提高脱硫率和镁利用率,应该在保障脱硫时间的前提下,降低吨铁镁喷吹速率,减少喷吹时间.     

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。