转炉喷吹CO2+O2混合气体基础研究

通过对转炉喷吹CO_2+O_2混合气体的热力学分析,结合实验室模拟转炉吹炼末期喷吹CO_2+O_2实验结果,探讨了在顶吹转炉中应用CO_2+O_2进行脱碳抑氧的可行性。得出结论,混合气体中CO_2比例增大,碳氧积降低,枪位对碳氧积的影响减弱,但回磷量增加,当CO_2比例增大到CO_2:O_2=1:1时,顶吹转炉碳氧积可控制在0.23×10-6~0.25×10-6,平均回磷量0.001%,混合气体中CO_2最大理论比例可增加到79.1%。     

AOD炉喷吹CO_2代替部分Ar或O_2脱碳保铬的热力学分析

AOD炉冶炼不锈钢工艺主要通过喷吹大量的O_2和Ar实现脱碳保铬。钢铁行业每生产1 t钢的CO_2排放量约为1.57 t,若能将排放的CO_2捕集回收并用于钢铁生产过程中,不仅可以节能减排,还可降低冶炼成本。通过热力学计算验证了CO_2代替Ar或O_2喷吹冶炼不锈钢的可行性,同时分别对不同元素的氧化升降温、不同C含量及CO_2喷吹量条件下的反应速率、脱碳深度、保铬效果进行计算,分析CO_2代替O_2脱碳保铬的热力学过程。结果表明在高碳区喷吹CO_2-O_2混合气体有利于AOD冶炼过程脱碳保铬。随着CO_2比例的增加保铬效果随之提高,而脱碳速率随之降低。但是,提高CO_2喷吹量时熔池内脱碳反应速率过慢,引起熔池温度偏低,CO_2喷吹比例应控制在20%～40%(体积分数)之间。     

转炉吹炼中低碳锰铁的应用分析

利用本研究得到的Mn-Fe-C、Mn-Si-C熔体的热力学性质与温度之间的关系式,计算了高碳锰铁转炉法吹炼中、低碳锰铁的脱碳保锰转化温度,并分析了硅对吹氧脱碳热力学行为的影响。     

RH真空脱碳工艺的研究分析

结合实际生产数据,分析了转炉终点控制对RH真空脱碳的影响,分析认为,冶炼超低碳钢时,转炉终点碳含量≥0.05%,需要进行RH强制脱碳;终点碳含量≤0.04%时,可以进行RH自然脱碳,也可以在出钢过程中进行最大810kg的微碳锰铁（锰含量80%）合金化操作。底吹氩2min降低钢水氧活度约190×10-6。没有底吹终点钢水碳含量不均匀,均匀性相差0.01%～0.02%。     

CO_2在转炉中的应用技术研究

通过转炉顶吹混合气体CO2+O2的热力学分析,结合实验室热模拟结果,探讨了在顶吹转炉中喷吹CO2+O2进行脱碳抑氧及脱碳保铬的可行性。研究结果表明,喷吹纯CO2可以脱碳,但温降较大;当CO2供气强度为3.0m3/(t·min)时会导致15.1℃/min的温降速率;为实现温度平衡,采取喷吹混合气体CO2+O2模式,利用O2-Fe反应放热弥补CO2-C反应吸热,当O2和CO2脱碳整体热效应为零时,其中混合气体CO2+O2中CO2的最大理论体积分数为79.1%;当φ(CO2)︰φ(O2)=1︰1时,顶吹转炉终点碳氧积可控制在0.002 5~0.003 2,达到复吹转炉效果;当φ(CO2)︰φ(O2)=2︰1时,顶吹CO2+O2出现"脱碳保铬"效果。     

转炉吹氧炼制中低碳锰铁过程中各元素行径

分析了转炉吹氧炼制中、低碳锰铁过程中测定的渣样、铁样、炉气祥和熔池温度的资料。讨论了吹炼过程中脱硅、脱碳及锰的氧化、挥发机理。提出了比较合理的供氧制度,并据之改进工艺操作,以保证脱硅、脱碳效率,提高锰回收率。     

氧气底吹转炉喷粉吹炼含3%磷的高磷半钢

含3％P的高磷半钢是含Nb含P铁水在氧气底吹转炉提铌时获得的半成品。本文叙述5t氧气底吹转炉喷粉吹炼含3％P的半钢的试验结果。结果表明,在氧气底吹转炉内随氧流喷吹石灰粉冶炼3％P的高磷半钢能顺利的炼成质量良好的低碳钢,并得到含P_2O_521.78％的高磷渣。吹炼过程平稳,脱碳与脱磷同时进行,石灰用量少,金属收得率较顶吹转炉高。并达到了复合矿石综合利用的目的。并对高磷半钢喷吹石灰粉脱磷的一些问题进行了探讨。     

转炉吹氧法生产中碳锰铁的试验研究

转炉吹氧法生产中碳锰铁是六十年代开始试验研究的新工艺,与电硅热法相比,有充分利用液态碳素锰铁的物理热和化学热,耗能少;冶炼周期短,生产率高;成本低;投资省等优点。国外于七十年代就开始将其应用于工业生产,美国联合碳化物公司已用此法完全取代电硅热法生产中碳锰铁。我国虽在遵义铁合金厂0.8吨顶吹转炉上成功地进行了吹氧法生产中碳锰铁新工艺试验,但由于我国生产优质碳素锰铁困难,而未能使此新工艺投入工业性生产。     

转炉应用CO2技术

 通过对转炉顶吹CO2的热力学分析,结合实验室模拟转炉顶吹O2＋CO2混合气体试验结果,确立了CO2在转炉中应用的关键参数。得出在转炉中顶吹纯CO2虽可脱碳,但温降较大,顶吹CO2供气强度为3.0 m3/(t·min)时,钢液温降速率为15.1 ℃/min;通过喷吹O2＋CO2混合气体可实现温度平衡,但CO2配比的最大理论比例为79.1%;随着混合气体中CO2比例增大,吹炼终点钢液碳氧积降低,当[φ(CO2)∶][φ(O2)＝1][∶]1时可控碳氧积为(25～32)×10－8。     

利用复合脱碳工艺改进铬钢冶炼技术

日本川崎制铁公司加古川厂一炼钢车间在纯氧顶吹—惰性气体底吹转炉 ( L D—KGC)上 ,采用添加高碳铁、铬、然后再进行 RH脱气处理的工艺 ,冶炼含铬 2 .2 5 %的铬钢。该厂通过改进转炉吹炼制度和采用复合脱碳工艺 ,降低了铁合金费用。根据 [Cr]与 [C]的平衡关系式以及表示反应容器特性与铬钢之脱碳特性的 ISCO值 ,可以看出提高 LD—KGC炉内添加铬的回收率的重要因素是 :1提高停吹时的碳浓度 ;2提高钢水温度 ;3降低 CO分压 ;4降低顶吹氧流量 ;5强化钢水搅拌力。加古川厂在转炉冶炼过程中 ,通过改进对顶吹氧流量、底吹气体流量及氧枪高…     

铬铁吹氧脱碳的平衡关系

用氧气转炉将碳素铬铁吹炼成中碳、低碳铬铁,以代替传统的生产中、低碳铬铁的电硅热法,具有许多潜在优点,所以几年来在各国受到注意。发表过一些关于顶吹、面吹、侧吹的工业性试验结果。我国不但进行了小型顶吹试验,还初步试验了底吹氧,效果较好。但迄今为止,关于铬铁吹氧脱碳的物理化学基础,似乎还没有经过认真研讨。铁合     

转炉冶炼低碳钢脱氧合金化工艺优化

通过对碳-氧反应机理的研究分析,对转炉冶炼低碳钢脱氧合金化工艺进行优化改进。优化后,转炉冶炼低碳铝镇静钢在出钢前期采用碳粉代替部分铝进行钢水预脱氧并且在出钢前期加入低价的高碳锰铁进行合金化,利用碳-氧反应脱除高碳锰铁中的碳。结果表明:铝块消耗平均降低了0.24 kg/t,锰铁合金成本降低了2.56元/t,取得了较好的经济效益。     

煤氧复合吹炼工艺的实验开发

通过实验开发出适于顶吹转炉喷煤粉补充热量的炼钢新工艺,称为煤氧复合吹炼工艺。其工艺特点是采用顶底复合吹炼技术,用煤粉保护底吹氧枪,在冶炼过程的始终喷吹煤粉。该工艺的优点:1)喷煤不增加熔池脱碳负荷,不延长冶炼时间;2)热效率高,在10 t转炉上的试验表明,1 kg煤粉可熔化7.1 kg废钢;3)冶金效果好,渣钢间硫的分配比达到10～20;脱磷反应接近平衡;4)末期喷煤粉不会降低熔池脱碳速度,适于冶炼低碳钢。     

转炉多元喷吹提钒的基础研究

转炉提钒是实现钢-钒分离的关键环节,反应动力学条件弱严重影响转炉提钒效果。基于此,提出转炉多元气体喷吹提钒,通过热力学研究了CO_2与C、V反应的选择性氧化转化温度,根据物理热及化学热两方面分析了多元气体的综合冷却效果,并利用熔池搅拌能量密度量化了多元气体的搅拌能力。研究表明:利用多元气体喷吹提钒是可行的,CO_2的物理和化学冷却效果均强于O_2和N_2,底吹CO_2的搅拌能力大于N_2。影响熔池搅拌能量密度的因素由大到小依次为CO_2利用率、氧枪枪位、顶吹流量和冶炼温度。     

转炉吹炼引入水蒸气冶炼中低碳锰铁和中低碳铬铁

阐述了瑞典UHT公司开发的一种由高碳锰铁、高碳铬铁"一步法"冶炼中低碳锰铁与中低碳铬铁的工艺。该方法称为CLU,与AOD(氩氧混吹脱碳法)类似,不同的是在喷吹气体的过程中引入了水蒸气,从而降低了氩气的消耗,同时提高了锰、铬的回收率。"一步法"与传统的电硅热"两步法"相比,贵金属回收率高,设备投资小、运行率高、运行成本低。     

高炉含钒铁水喷吹CO_2直接冶炼半钢的研究

通过对喷吹CO_2直接冶炼高炉含钒铁水脱碳保钒体系进行热力学分析和试验研究,结果表明,利用CO_2吹炼脱碳保钒是可行的。标准状态下,脱碳保钒转化温度为1 630 K。得出适宜试验条件为气体流量为0.6 L/min,通气时间为80 min,冶炼温度1 550℃,CO_2浓度为70%,脱碳率达到95.6%,钒含量略微上升。     

铬铁吹氧脱碳的平衡关系

用氧气转炉将碳素铬铁吹炼成中、低碳铬铁,以代替传统的生产中、低碳铬铁的电硅热法,具有许多潜在优点,所以苦干年来在各国受到注意。发表过一些关于顶吹、面吹、侧吹的工业性试验结果。我国不但进行了小型顶吹试验,还初步试验了底吹氧,效果较好。但迄今为止,关于铬铁吹氧脱碳的物理化学基础,似乎还没有经过认真研讨。铁合     

锰的硅热还原

前言在高炉或电炉内用碳热法生产的锰铁,出炉时其含碳量为6—8％,是一种碳接近饱和的合金。这种金属可以在液态下用氧或氩氧,在顶吹或底吹转炉内脱碳到一定限度。在这些方法中,可达到的脱碳程度,事实上受下列反应所控制: (?) MnO_((固))=CO_((气)) Mn (1) 当假定为基本上不生成氧化锰的无渣过     

酒泉钢铁（集团）有限责任公司

AOD转炉,是整个不锈钢冶炼的关键环节。AOD的中心任务是“脱碳保铬”,即在吹氧脱碳的过程中尽量减少铬的氧化烧损。AOD转炉与碳钢转炉冶炼相比,最大的差异在于过程控制的不同。酒钢不锈钢转炉采用阀站控制技术以及转炉自动控制技术,可以满足控制要求。     

HRB400cE耐腐蚀钢的转炉冶炼工艺研究

文章研究了一种HRB400cE耐腐蚀钢的转炉冶炼工艺,包括检查转炉;向转炉内投入冶炼原料,加热以使转炉内冶炼原料液化成钢水;将氧枪插入至转炉内并在钢水上方通氧以对钢水脱碳;根据火焰亮度判定钢水脱碳进度并根据氧枪轮廓清晰度判定脱碳是否完成;向转炉内添加增碳剂以初步去除钢水内氧气;将钢水输送至钢包,添加硅锰合金以对钢水进行二次除氧;选取对应种类的金属以对钢水进行合金化处理。通过使用中控处理器建立预设的矩阵,根据钢水中的含碳量确定氧枪的通氧时长,使氧枪通入的氧气刚好与钢水内的碳元素反应从而保证使用指定量的氧气完成对钢水的脱碳,有效提高了工艺针对钢水的脱碳效率,从而提高了冶炼效率。