小颗粒石灰石代替石灰炼钢造渣及CO2资源化利用

采用转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢技术,可以提高铁水脱磷效率、对二氧化碳进行资源化利用。基于小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷基础试验,对比分析小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果,计算了采用小颗粒石灰石造渣炼钢过程炉气的收益。研究表明,采用小颗粒石灰石冶炼前期脱磷速度快,冶炼5 min脱磷率可以达到49.2%,脱磷速率达到0.011 8%/min,而采用小颗粒石灰冶炼5 min脱磷率为41.2%,脱磷速率为0.009 8%/min;小颗粒石灰石与石灰冶炼脱磷效果相当,反应终点脱磷率分别为87.50%和89.08%,冶炼终点脱磷率均可以达到85%以上。小颗粒石灰与石灰石均可以实现均匀化渣,渣中元素分布均匀,石灰石脱磷渣P元素质量分数为9%,石灰脱磷渣P元素质量分数为8%,采用石灰石炼钢造渣时前期炉渣中P元素含量更高。采用小颗粒石灰石造渣炼钢时,石灰石分解产生的二氧化碳可以与铁水中多种元素反应,其利用率可以达到40%;石灰石分解产生的二氧化碳替代部分氧气参与氧化反应并生成一氧化碳,吨钢炉气中一氧化碳增加量约6.5 m³。研究结果为开展转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢的工业应用提供...     

炼钢温度下小颗粒石灰石热分解反应机理

转炉喷吹石灰石粉造渣脱磷有利于提高其反应效率，在快速造渣同时还可资源化利用CO₂。为此基于热重-差热分析仪和高温管式炉，对小颗粒石灰石在炼钢温度下的分解行为进行研究。研究结果表明，升温速率越小，小颗粒石灰石分解反应开始温度和完成温度越低，且升温速率越大分解反应持续时间越短；粒径2.5 mm以下的石灰石颗粒均可以在1 000℃以下快速完成分解反应，且粒径越小分解越快，反应完成温度越低，可见转炉采用喷粉方式可减少造渣时间，提高冶炼效率；与N₂、空气、O₂气氛相比，在纯CO₂气氛下，石灰石热分解反应完成温度提高，但分解所需时间反而缩短1/3,随着CO₂分压增加，分解完成温度提高但分解速度加快；随着煅烧温度提高，不同颗粒度石灰石分解完全所需时间均有不同程度的缩短，且粒径越大缩短程度越明显；在同一煅烧温度下，随着石灰石颗粒度由小到大，石灰石完全转化所需时间呈现由长到短再到长的趋势。仅从小颗粒石灰石煅烧效率上讲，转炉喷吹石灰石粉粒径选取0.13～1.5 mm为宜。     

小颗粒石灰石化渣脱磷热力学分析

为探索转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢的最佳工艺条件，基于化渣脱磷基础试验，对小颗粒石灰石的化渣脱磷效果进行热力学分析。采用单变量试验方法，探究石灰石粒度、反应温度、配渣碱度及FeO含量对石灰石化渣脱磷的影响，进而得到最佳参数。结果表明，平均粒径为0.84 mm的石灰石颗粒化渣脱磷效果最佳，粒径过大或过小均会造成脱磷率降低；试验温度为1 400℃时化渣脱磷效果最佳，低于1 400℃时，化渣不充分且速度较慢，而高于1 400℃时会出现回磷现象。铁水脱磷率随碱度的升高而升高，当配渣碱度R=3.5时，熔渣状态较好，脱磷效果最佳；碱度过高时，熔渣黏度较高，泡沫渣量大，容易溢渣。铁水脱磷率随配渣FeO含量的升高而升高，FeO质量分数为20%时，熔渣状态最佳；当FeO质量分数达到30%时，反应过程中会出现溢渣现象。在试验得出的最佳工艺条件下，石灰石化渣脱磷过程前期脱磷速度快，泡沫渣状态好，渣中固溶体相种类多，终点脱磷率达到85%以上，钢中磷质量分数降到0.02%以下，可以完成脱磷任务。研究结果为开展转炉喷吹石灰石粉冶炼的工业应用提供了理论基础。     

60 t转炉石灰石替代石灰造渣脱磷的试验研究

试验研究了60 t转炉采用石灰石替代石灰造渣对0.03%~0.27%C,0.012%~0.024%P,0.023%~0.036%S钢水在1580~1680℃的脱磷效果,对比了石灰石和石灰造渣时渣-钢磷分配比,得出石灰石造渣时渣中TFe,终渣碱度和终点钢水温度对渣-钢磷分配比Lp的影响。结果表明,石灰石替代石灰造渣时,熔池中铁和磷的氧化方式和脱磷反应不变,但钢水的脱磷效果较好:石灰造渣平均Lp为80,石灰石造渣平均Lp为101。石灰石替代石灰造渣炼钢时,渣中TFe含量14%~17%,终渣碱度3.1~3.4,钢水终点温度1600~1630℃时,脱磷效果最好。     

转炉复吹与石灰石造渣行为控制技术的研究

为了建立适合天津钢铁集团有限公司（以下简称天钢）特点的低成本、高效化、稳定性生产洁净钢新工艺体系,进行了转炉复吹与石灰石造渣行为控制技术的研究.分析了石灰石分解特性以及石灰石代替石灰造渣的可行性并进行试验,发现通过石灰石直接进入转炉造渣炼钢模式取代传统的“煅烧石灰-造渣炼钢”模式,使煅烧石灰的用量在40~50 kg/t_钢基础上,降低煅烧石灰用量高达50 %以上;采用CO₂代替N₂用于转炉溅渣护炉以及复吹转炉底吹CO₂进行搅拌和冶炼技术,预计能够取得良好的效果.      

转炉渣组成对石灰石分解温度和活化能的影响

<正>传统转炉炼钢工艺主要使用石灰作为造渣剂,加入石灰的主要目的是通过调节炉渣碱度来脱硫脱磷去夹杂。为了减轻转炉负担,冶金工作者在活性石灰方面做了很多工作。在不改变吹氧制度的情况下,直接使用石灰石替代石灰造渣,成渣速度并未降低,甚至明显快于石灰。但是石灰石快速化渣的原因是什么,迄今为止没有报道。北京科技大学的学者针对转炉使用石灰石替代石灰炼钢造渣速度加快的现象,研究首先将FeOx、SiO_2以及     

石灰石造渣炼钢脱磷工业试验研究

通过工业试验研究了石灰石造渣对脱磷率的影响因素。试验结果显示,石灰石替代石灰造渣炼钢时,终渣碱度在3.3~3.5,渣中TFe含量在15%~17%时,炉渣的脱磷效果最好。将全石灰石造渣脱磷与石灰造渣脱磷的效果进行了对比,全石灰石造渣脱磷的效果较好。     

石灰石在莱钢120t转炉炼钢中应用实践

石灰石有非常好的冷却效果,在化渣过程中能够起到抑制前期碳氧反应的作用,使前期碳氧反应与炉渣高度泡沫性的时间错开,避免了泡沫型喷溅产生。通过加料控制、枪位控制、氧压和底吹控制,将石灰石作为压喷剂和脱磷剂,在120t顶底复吹转炉上形成一套无喷溅高效去磷的转炉石灰石造渣工艺,降低石灰消耗,解决了转炉泡沫型喷溅问题,提高转炉脱磷率,降低生产成本,提高钢水质量,同时具有显著的经济和环保效益。     

高温快速煅烧石灰的物化性质及微观结构的研究

转炉炼钢用石灰石代替活性石灰造渣是钢铁工业低碳和节能减排的重要举措。研究了粒径为12.5~15 mm的石灰石在1 450℃下快速煅烧5~15 min时得到的石灰的物理化学性质、活性度及其与微观结构变化之间的关系。结果表明:石灰石在1 450℃下煅烧5~10 min后,CO_2逸出留下的微气孔十分发达;继续延长煅烧时间CaO再结晶长大使微气孔逐渐消失,石灰结构致密化。反映在物化性质上,随着煅烧时间延长,石灰的气孔率迅速增加,10 min时达到最大值,之后迅速下降;体积密度的变化规律刚好相反;比表面积则随煅烧时间延长而下降。石灰的活性度在煅烧10 min时达到最大值。在高温快速煅烧条件下,CaCO_3分解由表及里,表层的CaO晶粒已经开始再结晶长大而致密化,颗粒内部CaCO_3仍在分解留下大量微气孔。     

炼钢温度条件下石灰石颗粒的热爆裂行为研究

随着节能减排和环保要求的提高,石灰石作为造渣剂和冷却剂可直接应用于转炉炼钢。研究在高温(1 350~1 500℃)下是否存在因快速升温而使石灰石产生爆裂及因石灰石高速分解引起熔池喷溅具有重要意义。在实验室条件下,研究了煅烧温度、煅烧时间和颗粒粒径对石灰石颗粒热爆裂行为的影响。研究结果表明煅烧温度和时间对样品的热爆性影响较大,而固体粒径的影响相对较小。随着煅烧温度和时间增加,固体样品表面裂纹明显增多并破碎成小颗粒。结合固体颗粒因快速升温造成内部温度梯度引起的热应力和碳酸钙分解产物CO_2向外扩散压力,对煅烧温度、时间和粒径影响石灰石爆裂性的机理进行了简要分析。     

石灰石加入转炉造渣的行为初探

结合实验室和工业试验的数据,讨论了转炉炼钢用石灰石代替石灰造渣过程中石灰石的行为,结果认为,转炉炼钢前期直接加入石灰石做造渣原料,可以很快完成煅烧化渣过程,并且在某些方面比使用石灰有利;用石灰石造渣能够达到希望的结果,石灰石分解在5～6 min内完成;高温有利于碳酸钙的快速分解,1400 ℃与1 100℃相比,虽然温度...     

舞钢转炉炼钢石灰石代替部分石灰的工艺实践

通过工业实践和理论分析,讨论了舞钢转炉炼钢用石灰石代替部分石灰造渣过程中石灰石的行为。结果认为,石灰石在转炉内分解属于吸热反应,在转炉热量偏富余的前提条件下,用石灰石代替部分石灰造渣,能够满足转炉造渣脱磷的需要,同时减少辅料使用量,从而降低冶炼成本。     

高温快速煅烧石灰的活性度研究

模拟转炉余热在线高温快速煅烧石灰的条件,在实验室研究了煅烧温度、煅烧时间以及不同试样形式对高温煅烧的石灰活性度的影响规律。研究表明,12～15mm石灰石颗粒在1300-1400℃煅烧7min,石灰活性度大于335mL,且石灰活性度随煅烧温度升高而升高;当煅烧超过12min后,石灰开始过烧,活性度明显下降。增大石灰石试样...     

转炉炼钢用石灰和石灰石熔化成渣机理及应用

通过转炉加入石灰和石灰石熔化成渣机理对比分析可知,加入石灰石块(20~30 mm)造渣,由于形成的初生石灰具有活性度高,与炉渣接触面积大的特点,因此有利于石灰石快速熔化成渣。但石灰石的分解吸热量大,约为石灰、废钢等的4倍。若石灰石加入量过多,会对冶炼温度产生很大影响,同时还影响其他造渣剂的合理加入量。在转炉富余热量有限的情况下,石灰石只能部分取代石灰。     

石灰石部分替代石灰转炉炼钢技术研究与应用

介绍了河北钢铁集团邯郸钢铁集团有限责任公司260 t转炉石灰石替代部分石灰直接造渣炼钢工艺研究和应用情况,分析了满足石灰石煅烧要求的铁水温度、石灰熔化造渣机理、石灰石分解熔化造渣机理、石灰石冷却效应及合理加入量等。研究表明石灰石只能部分替代石灰,在此基础上,进行了石灰石部分替代石灰直接造渣炼钢生产试验。结果表明:石灰石平均加入量在3.5~3.8 t/炉,普碳钢和低碳钢的脱磷率有所提高,分别由84.8%,89.1%提高到87.0%,90.1%;石灰消耗分别由10.3,10.2t/炉降低到8.4,8.5 t/炉;煤气回收达到150 m3/t;吨钢成本降低2元以上。     

100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢试验研究

对首秦100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢的试验结果进行研究分析。研究结果表明：石灰石造渣炼钢工艺在转炉单渣法和双渣法均取得良好冶炼效果,较石灰造渣工艺,在入炉CaO质量减少28.6%的情况下,脱磷率均值达到85.69%,提高2.54%,渣中磷元素分布均匀;同时石灰石代替石灰造渣可以减少入炉造渣料用量,吨钢减少转炉渣量15kg;石灰石代替石灰入炉可以增加转炉煤气回收量。     

高锰钢喷吹还原脱磷实验研究

在高频感应炉上以 Ar 为载气,向脱氧良好的 Mn13钢液喷吹 CaC_2-CaF_2粉料进行还原脱磷,可将钢液中含磷量迅速降低。脱磷率最高可达74.7%。喷入钢液中 CaC_2的分解受温度和钢中碳活度的控制。喷吹温度对脱磷率有极其重要的影响。开喷温度在1490℃左右并尽量减少喷吹过程中的温降,则可获得最好的脱磷效果。粉料中 CaF_2配比对脱磷效果关系不大。用工业萤石也可得到良好的脱磷效果。     

基于单渣法的转炉适宜渣料冶炼

 为了进一步降低炼钢成本,南京钢铁股份有限公司100 t复吹转炉,基于单渣法操作,依托现有造渣料,通过转炉磷收支平衡和脱磷热力学计算,得出转炉脱磷所需的最小渣量,在单渣法终渣热态返回利用的基础上,探索出成本最低的适宜渣料冶炼技术,实现了石灰吨钢消耗降低42.4%,白云石吨钢消耗降低12%,石灰石吨钢消耗增加34.3%,吨钢成本降低4.64元/t。     

转炉石灰石替代部分石灰冶炼实践研究

首先从理论角度切入,对石灰石替代部分石灰可能性进行分析,得出可以用石灰石替代部分石灰进行造渣,然后介绍某厂转炉炼钢用石灰石替代部分石灰造渣现场应用情况,并对生产试验的数据、石灰石在渣中的分解熔化情况及其对生产操作的影响进行深入分析,最终得出石灰石替代部分石灰进行造渣的结论:可满足脱磷的要求;可降低氧气消耗量;可提高吨钢煤气回收量增加;可缩短冶炼周期。     

天铁热轧180t复吹转炉冶炼低磷钢水的研究

针对天津天铁冶金集团热轧板有限公司入炉铁水磷含量高、转炉生产低磷钢种偏多的现状,结合热轧转炉炼钢生产实际工艺和转炉钢水脱磷的机理,优化了转炉吹炼制度,造渣制度和温度制度等影响转炉脱磷的关键工艺参数,转炉冶炼终点磷含量控制在了合格范围内。