全量铁水预处理技术

对莱钢股份炼钢厂铁水预处理系统存在的问题进行了分析.通过脱硫与扒渣工位的复合设置改造、优化喷枪各项工艺参数和插入深度、应用高效扒渣机以及自主开发CaO-Al2O3-SiO2系聚渣剂等措施,脱硫处理率达到了90%以上,提高了脱硫效率及工艺稳定性,减少了扒渣铁损和回硫,使回硫量控制在0.002%以内,减轻了喷吹脱硫作业负担,满足了全量铁水预处理与转炉快节奏生产并吹氩直上工艺的匹配.     

B2O3-Na2O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣性能的影响

 为解决含钒钛铁水脱硫扒渣过程中炉渣黏稠、铁损大及后续回硫多等问题,运用FactSage热力学软件,结合高温试验,探究了B₂O₃+Na₂O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣回硫、熔点及黏度的影响。结果表明,随着B₂O₃和Na₂O加入,铁水脱硫渣熔点及黏度显著降低;调渣剂中添加CaO有助于抑制回硫。并提出了改善铁水脱硫渣性能的调渣剂配方(质量分数),即CaO 45%～55%、SiO₂ 10%～15%、Al₂O₃ 5%～8%、B₂O₃ 15%～20%、Na₂O 5%～10%。调渣剂添加量为脱硫渣渣量的5%～10%时,能有效降低脱硫渣熔点和黏度,减少回硫。     

降低铁水预处理扒渣铁损的生产实践

分析了铁水预处理扒渣铁损的影响因素,通过在喷吹过程采用渣铁分离剂、扒渣过程采用新型铁水聚渣剂调整铁渣成分及脱硫扒渣工艺等措施,改善了铁渣性能,有效降低了脱硫粉剂消耗和扒渣铁损,降低了生产成本。     

鞍钢铁水涌动式扒渣技术研究

为解决铁水脱硫扒渣时的铁水扒损问题,对铁水脱硫渣物性及铁水扒损原因进行了分析,并进行了水模实验及热态实验,设计了涌动式扒渣系统,在120 t铁水罐开展了工业生产试验。得出结论,铁水涌动式扒渣与常规扒渣方式相比,扒渣时间缩短4 min,铁损减少1 t/罐以上,聚渣剂消耗为零。     

铁水镁脱硫采用粘渣技术减少转炉回硫的实践

钝化镁铁水脱硫后,铁水渣中w(S)高,且渣量稀少,扒除干净较困难,极易造成转炉炼钢的回硫,尤其是超深脱硫钢种,回硫高时往往影响生产.选用钝化石灰作为粘渣剂,在铁水脱硫中应用,可以改变铁水渣中脱硫产物的性状,以利于扒渣,达到降低钢水回硫.     

铁水脱硫渣回硫分析及聚渣剂研究

本文主要研究了梅钢150t铁水包复喷吹脱硫后脱硫渣的重量、成分、硫含量,以及铁水在脱硫前后成分的变化关系,在此基础上进一步研究了残留在铁水包表面的脱硫渣对炼钢回硫影响的幅度。研究结果表明,复喷吹脱硫结束后,脱硫渣中硫含量在2%-3.5%之间,扒渣结束后的残渣量在100kg左右,由此渣导致的回硫最高不超过0.003%。因此,梅钢脱硫残渣对钢水回硫影响幅度较小。同时,为了进一步减小残渣回硫幅度,需向脱硫渣中加入一定量的聚渣剂,以达到改善脱硫渣流动性,提高扒渣效果。     

CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系脱磷行为

利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响,并通过实验研究了在1 400℃时,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响.结果表明:渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间时,随着A12O3含量的增加,渣系的熔化温度迅速降低,进一步增加渣中的A12O3含量,渣系的熔化温度逐渐增加;Al2O3对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系的黏度影响不大;渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间变化时,渣系脱磷能力变化不是很大,脱磷率维持在91％左右,进一步增加渣系中A12O3的量,脱磷率逐渐下降;Al2O3对脱磷率产生影响可能是其改变了炉渣中液相所占比例,进而影响磷从铁水中向液相渣的传质过程.     

鞍钢铁水脱硫扒渣发展综述

为了满足生产低硫高附加值产品的需要,铁水预处理作为钢铁冶金生产工艺的一个重要手段,越来越得到业内人士的认同,特别是铁水炉外脱硫扒渣近年来发展较快.着重介绍了鞍钢铁水脱硫扒渣发展的三个阶段,以及扒渣工艺设备的优化与改进;对国产脱硫工艺设备、美国ESM复合喷粉脱硫工艺设备以及德国POLY-SUIS复合喷粉脱硫工艺进行了全面的对比分析.鞍钢铁水脱硫扒渣发展过程充分实践了鞍钢高起点、少投入、快产出、高效益的技改方针.     

鞍钢铁水脱硫扒渣发展综述

为了满足生产低硫高附加值产品的需要，铁水预处理作为钢铁冶金生产工艺的一个重要手段，越来越得到业内人士的认同，特别是铁水炉外脱硫扒渣近年来发展较快。介绍鞍钢铁水脱硫扒渣发展的3个阶段及扒渣工艺设备的优化与改进情况；对国产脱硫工艺设备、美国ESM复合喷粉脱硫工艺设备以及德国POLYSUIS复合喷粉脱硫工艺进行了全面的对比分析。鞍钢铁水脱硫扒渣发展过程充分实践了鞍钢“高起点、少投入、快产出、高效益”的技改方针。     

CaO-Al2O3-SiO2基精炼渣LF脱硫的试验研究

在实验室小型试验炉内,用CaO-Al2O3-SiO2基精炼渣进行了钢水脱硫的试验,主要研究了精炼渣碱度、渣中Al2O3和CaF2对钢水脱硫的影响.结果表明:精炼渣碱度在2.85～3.45时,脱硫率在80％以上;精炼渣中w(Al2O3)=24％时,脱硫率为83.7％;随精炼渣中CaF2含量的增加,脱硫率先增大后降低.最佳精炼渣组成为:w(CaO)/w(SiO2)=3.0、w(CaF2) =7％、w(MgO)=6％、w(Al2O3)=24％.     

用CaO Fe2O3基熔剂进行铁水预处理脱磷

 在实验室小型实验炉内，采用CaO Fe2O3基粉状脱磷剂，进行了铁水预处理脱磷的实验。主要研究了铁水中原始硅含量、钙氧比、熔剂含量和助熔剂含量等因素对铁水脱磷率的影响。结果表明，较低的铁水硅含量、合适的钙氧比、适量的CaF2和Al2O3含量能提高铁水预处理脱磷率。     

基于IMCT理论的CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Na2O渣系的脱硫热力学模型

 为了精确表征含Na2O渣系的脱硫能力，改善脱硫效果，基于熔渣离子与分子共存理论（IMCT）建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Na2O渣系结构单元的作用浓度计算模型和1 753 K时该渣系的脱硫热力学模型。并对渣系的总硫分配比及各自硫分配比的影响因素进行了讨论分析。理论结果表明，除LS， MgS外，随着Al2O3质量分数的增加，该渣系的脱硫能力明显下降，而MgO和Na2O质量分数的增加，对提高渣系的脱硫能力具有明显的促进作用。此外，少量的Na2O即可表现出很强的脱硫效果，这为含有Na2O的冶金二次资源在铁水脱硫过程中的应用以及铁水脱硫渣系的优化提供了必要的理论依据。     

B2O3在CaO-BaO-SiO2-Al2O3-CaF2精炼渣中的作用

选择w（CaO）=46％,w（BaO）=10％,w（SiO2）=11．2％,w（Al2O3）=11．6％的渣作基础渣系,将B2q作助熔剂替代CaF2,发现B2q和CaF2的助熔效果相当,B2q可用作环保型助熔剂。将CaO-SiO2-BaO-Al2O3-CaF2作基础渣系,B2O3作酸性氧化物,在碱度（m（CaO＋BaO）／m（SiO2＋B2O3））为2．5和2．8时,研究B2O3替代SiO2后精炼渣的熔化性能。结果表明,B2O3替代25％的SiO2后就可大幅度降低粘度,并且发现富硼精炼渣的高温熔化性能稳定,粘度值稳定在0．3～0．5Pa·s。在碱度为2．8wt进行脱硫工艺实验,当w（SiO2）=20．6％时渣剂脱硫率为80％,当w（SiO2）=10．3％,w（B2O3）=10．3％时渣剂脱硫率为91．3％,主要原因是熔化性能良好的熔渣有助于提高传质速率。     

高钛型高炉渣中B2O3替代CaF2的作用机理

 为了提高含钛炉渣的流动性能以及促进渣铁更有效地分离,并替代对环境污染较大的CaF2资源,运用扫描电镜、黏度仪等设备在1 340～1 475 ℃温度范围内研究了B2O3及CaF2对含钛炉渣表观黏度的影响规律。结果表明,B2O3具有和CaF2相似的作用效果,均能够降低含钛炉渣的表观黏度。当B2O3及CaF2的添加量为1%时,B2O3与CaF2的替代比为1[∶]1;随着渣中B2O3添加量从0增加到3%,钙钛矿质量分数逐渐降低,富钛深绿辉石随之增加,而Ti（C,N）质量分数几乎不变。     

Li2O、Na2O、K2O、BaO对CaO基钢包渣系性能影响的实验研究

为改善钢包渣性能以控制钢包中钢液回磷,以Li2O、Na2O、K2O、BaO作添加剂替代模拟的CaO基钢包渣系中等质量的CaO，研究添加剂对渣系的熔点、粘度和脱磷能力的影响，并推荐Li2O作为CaO基钢包 渣系的添加剂。     

转炉渣中氧化磷对铁水脱磷影响的研究

以转炉渣为基础渣,在实验室测定了CaF2、P2O5质量分数变化对转炉渣熔点的影响。依据测定结果,利用转炉渣配制适合铁水脱磷要求的脱磷剂进行了铁水预脱磷实验,结合相关的转炉脱磷研究结果,分析了脱磷剂中P2O5对脱磷的影响,提出了对最终外排炉渣中的质量分数要求。在1350 ℃温度条件下,w（P2O5）＝166％转炉渣为基础的脱磷剂,对预脱硅处理后的铁水,脱磷剂加入10％时可取得约77％的脱磷率。脱磷剂中w（P2O5）＜75％时可取得60％以上的脱磷率。     

利用转炉渣对铁水脱磷的动力学

在实验室条件下，模拟转炉渣组成，利用CaO-SiQ-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5-Al2O3-CaF2系熔剂对铁水进行脱磷预处理。实验发现：随着预处理时间的延长，铁水发生回磷反应。在铁水回磷状态下，测定了磷在渣中的传质系数。讨论了回磷原因和抑制铁水回磷反应的措施。在此基础上，确定了合适的铁水脱磷预处理时间和转炉渣的优化组成。     

CaO-SiO2-FeO-Cr2O3-MgO-MnO渣系物相组成的热力学计算

摘要：在含铬铁水转炉冶炼过程中,Cr很容易被氧化成Cr2O3进入渣中,并与渣中其他成分反应生成高熔点含铬尖晶石。采用FactSage热力学软件计算了CaO-SiO2-FeO-Cr2O3-MgO-MnO转炉渣系在冶炼温度1300～1700℃下的物相组成,研究了Cr2O3、FeO和碱度对炉渣中尖晶石相含量的影响规律。研究结果表明,温度和渣系成分都会影响炉渣的物相组成。渣系中含有Cr2O3时,物相中均含有MgCr2O4、FeCr2O4和MgFe2O4尖晶石相,尖晶石相的总含量随着Cr2O3和碱度的增加而增加,随着炉温的升高而减少。温度为1300～1500℃时,炉渣中尖晶石含量随着FeO的增加而增加;温度为1500～1700℃时,尖晶石含量随着FeO的增加而略有减少。在温度小于1500℃的转炉冶炼前中期,炉渣物相组成中尖晶石相所占比例较大,易造成化渣不良或者炉渣粘稠,影响转炉冶炼工艺的顺行。     

原位生成多尺度增强相提高Al2O3-SiC-C浇注料的性能

摘要：为了提高铁水预处理用耐火材料的物理性能和抗渣侵蚀性,在Al2O3-SiC-C耐火浇注料中引入不同含量的复合金属微粉(CMP),研究了其对Al2O3-SiC-C耐火浇注料显微结构、物理性能和抗渣侵蚀性能的影响。结果表明：CMP的加入能够促进试样中形成片状晶体、棒状纤维、细丝状纤维和晶须等多尺度增强相;随着CMP的加入,试样的常温抗折强度和耐压强度提高,当CMP加入量为6%（质量分数）时,浇注料的高温抗折强度提高了231%,热震水冷5次后试样的抗折强度保持率达到23%,比空白样提高了77%,抗渣侵蚀面积减小了37.2%。