转炉炼钢生产技术的发展

总结了近几年国内铁水脱硫预处理、转炉复合吹炼与炉外精炼等主要炼钢生产工艺技术的进步.分析讨论了目前国内炼钢生产中存在的主要技术问题.进一步提出国内炼钢生产应研究开发少渣冶炼工艺、复吹转炉高效吹炼技术和吹炼终点动态控制技术等项重大共性技术.     

清洁能源炼钢前景的分析及探索

 钢铁生产的节能减排问题可以通过能量消耗的减量化、能量的回收利用和清洁能源替代等途径解决。提出了“太阳能光伏炼钢”概念,其重要特点一是光电转化,二是“脱网”,即不与常规的输供电电网相搭接,尝试完全以清洁能源替代炼钢过程所需的传统涉碳能源。研究工作包括太阳能光伏炼钢概念实验的工艺设计、概念炉的系统设计和技术设计。第一台容量为1 kg的光伏炼钢概念炉于2006年12月26日在北京科技大学冶金与生态工程学院成功地完成了首次炼钢实验,实现了“无碳”炼钢从理念到实践的跨越。     

低成本转炉炼钢技术措施与控制模型研究

转炉低成本自动炼钢动态控制技术可以提高钢水质量,降低生产消耗,提高生产效率,改善工人劳动条件,是现代炼钢工艺发展的必然趋势。本文将针对冶金企业炼钢过程中进行成本控制与模型构建,为企业一线低成本转炉炼钢技术研究提供理论依据,通过对于低成本转炉炼钢概况分析与模型工艺研究,寻找研究相对低成本的转炉炼钢技术。     

氧气转炉炼钢用石灰石代替石灰节能减排初探

为了在氧气转炉炼钢过程中实现节能减排,改善钢铁工业对环境的影响,本研究旨在探讨石灰石取代石灰的可行性。通过介绍钢铁工业的现状和石灰应用的重要性,结合氧气转炉炼钢工艺原理,文章分析了石灰石替代石灰的理论依据。在实验设计中,采用了严谨的方案和数据采集方法,通过对实验数据的处理和分析,结果显示石灰石在转炉炼钢中取得了显著的节能效果,并成功减少了二氧化碳的排放量。本研究明确了石灰石替代石灰在氧气转炉炼钢中的实际应用价值,为炼钢行业的可持续发展提供了可行的技术途径。     

炼钢连铸过程中板坯表面质量控制技术研究

此研究旨在探讨炼钢连铸过程中影响板坯表面质量的关键因素,并提出相应的控制技术措施,以提高钢坯表面质量和降低生产成本。通过对炼钢连铸过程中影响板坯表面质量的关键因素进行分析和总结,针对每个因素,提出相应的控制技术措施,包括优化工艺参数控制、加强冷却水质量监测和管理、做好设备维护管理、优化炉况管理等。通过对上述控制技术措施的实施,成功提高了钢坯表面质量的稳定性和一致性。研究结果表明,通过综合应用优化工艺参数控制、加强冷却水质量监测和管理、做好设备维护管理以及优化炉况管理等措施,能够有效控制炼钢连铸过程中板坯表面质量,提高钢铁产品的质量和降低生产成本。     

钢包喂线技术的应用

对钢包喂线技术进行了研究.喂线工艺的应用使鞍钢第三炼钢厂的炼钢工艺得到了多种优化,提高了合金的收得率,改善了钢的质量.     

转炉使用复合碳化硅和硅锰脱氧合金化试验

针对氧气顶吹转炉钢水使用碳化硅和硅锰合金替代锰铁和硅铁在脱氧合金化过程中存在的问题，采用两种方法进行试验，研究采用不同的碳化硅成份和合金加入方法对钢水质量、工艺安全性、合金收得率等的影响。结果表明，使用复合碳化硅和硅锰合金化能改善钢材内部质量，提高合金回收率，降低炼钢合金成本，且采用在出钢过程中混合加入的方法能解决安全隐患。     

转炉炼钢终点控制技术应用现状探讨

钢材资源本身就是我国生产制造业中的主要原料,且被广泛地应用于炼钢的过程中。目前,越来越多的人已经开始重视转炉炼钢终点控制技术。转炉炼钢术的终点技术的控制水平将会直接影响着炼钢的质量和炼钢的效率。本文主要就转炉炼钢终点控制技术的应用现状进行讨论,并在之后对这种技术在未来发展过程中的应用进行全面的分析,以便更好地提高企业的经济效益。     

试析转炉炼钢的终点控制技术

在钢铁生产过程中,转炉炼钢技术已经得到了钢铁生产企业的高度重视和关注,而且转炉炼钢终点控制可以有效提升钢材产品的质量和水平.本文主要针对转炉炼钢的终点控制技术展开深入的研究和分析,以供相关人士的借鉴.     

锰矿粉压球代替锰铁冶炼含锰钢可行性讨论

为研究锰钢冶炼中锰矿代替锰合金的可行性,文章从铁合金冶炼热力学理论、压球的原料配比、在炼钢中的应用工艺和预期经济效益进行了讨论和计算,以期进一步结合钢种和炼钢工艺要求进行现场实验研究,达到节约能源、降低炼钢成本的目的。     

炼钢合金减量化智能控制模型及其应用

基于K均值聚类法对转炉出钢过程的合金损耗进行了研究,分析了影响合金损耗的关键因素,并将其分为3个聚类,得到转炉出钢合金损耗最低的工艺模式。在此基础上,开发了基于PCA-BP神经网络和混合整数线性规划的合金减量化智能控制系统,并以某炼钢厂为例进行了实际应用。通过对模型进行在线运行,验证了模型的准确性和实用性。使用该模型后,提高了合金化钢液成分准确度,减少由传统人工经验计算配料造成的成本浪费和成分超标等情况,优化了合金配料方案,降低了炼钢合金化成本,不同钢种铁合金加入总成本降低5.95%～14.74%,平均降幅11.72%。      

Physicochemical characteristics,production and application of boron-bearing complex ferroalloys

The expediency of producing and using complex ferroalloys in steelmaking is analyzed in terms the manufacturing technology, the raw materials employed, and the interactions of the ferroalloys with the molten steel. The need to produce complex ferroalloys with boron is established. The fundamental principles for determining the best composition of such alloys are presented. The basic compositions of complex ferroalloys with boron (ferrosilicomanganese with boron, ferrosilicon with boron, ferrosilicomanganese with boron and chromium) are established by studying the physicochemical properties of alloys and their interactions with the steel melt. If the characteristics (melting point, density, melting time of the ferroalloy in liquid steel, etc.) of complex ferroalloys with boron are compared with those of ferroboron, which is widely used, the complex alloys have clear benefits. The composition of the complex ferroalloys with boron includes active elements (Si, Al, Ti) facilitating the binding of oxygen and nitrogen from the steel melt in strong compounds and hence preventing their reaction with boron. The recommended boron content in the ferroalloy is 0.7–2%. That permits increase in the quantity of complex ferroalloys with boron in the steel and hence increase in the reliability and stability of boron assimilation. At elevated temperatures (1430–1570°C), the oxidation of ferrosilicoboron is 4–7 times less than that of ferroboron. Data are presented regarding the industrial production and use of ferrosilicoboron in the steel-smelting shop. The boron assimilation from complex alloys in microalloying of the steel is studied. The use of ferrosilicoboron does not require significant changes in the existing system for reduction by ferrosilicon; the boron assimilation is 77.8–96.3% (mean 86.6%). With a boron concentration of 0.0021–0.0027% in the steel during ladle treatment, its content in the cast metal will be no less than 0.0020%. If boron is introduced in steel by means of ferrosilicomanganese with boron, the boron assimilation is increased by a factor of 1.6 (from 48 to 77%, on average) in comparison with the use of ferroboron.     

高纯度和复合铁合金的生产和应用

为适应炼钢对铁合金产品质量的更高要求，满足其日益增长的需求量，铁合金企业应开发和生产高纯度铁合金、特种铁合金、包芯线、复合铁合金等品种，并在提高铁合金产品质量的同时，努力降低其生产成本。     

High Nitrogen Austenitic Stainless Steels Manufactured by Nitrogen Gas Alloying and Adding Nitrided Ferroalloys

 A simple and feasible method for the production of high nitrogen austenitic stainless steels involves nitrogen gas alloying and adding nitrided ferroalloys under normal atmospheric conditions. Alloying by nitrogen gas bubbling in Fe Cr Mn Mo series alloys was carried out in MoSi2 resistance furnace and air induction furnace under normal atmospheric conditions. The results showed that nitrogen alloying could be accelerated by increasing nitrogen gas flow rate, prolonging residence time of bubbles, increasing gas/molten steel interfaces, and decreasing the sulphur and oxygen contents in molten steel. Nitrogen content of 069% in 18Cr18Mn was obtained using air induction furnace by bubbling of nitrogen gas from porous plug. In addition, the nickel free, high nitrogen austenitic stainless steels with sound and compact macrostructure had been produced in the laboratory using vacuum induction furnace and electroslag remelting furnace under nitrogen atmosphere by the addition of nitrided alloy with the maximum nitrogen content of 081%. Pores were observed in the ingots obtained by melting and casting in vacuum induction furnace with the addition of nitrided ferroalloys and under nitrogen atmosphere. After electroslag remelting of the cast ingots, they were all sound and were free of pores. The yield of nitrogen increased with the decrease of melting rate in the ESR process. Due to electroslag remelting under nitrogen atmosphere and the consequential addition of aluminum as deoxidizer to the slag, the loss of manganese decreased obviously. There existed mainly irregular Al2O3 inclusions and MnS inclusions in ESR ingots, and the size of most of the inclusions was less than 5 μm. After homogenization of the hot rolled plate at 1 150 ℃×1 h followed by water quenching, the microstructure consisted of homogeneous austenite.     

新一代钼冶金技术与新型炼钢钼产品开发

新一代钼冶金工艺是在高温真空条件下将钼精矿直接分解成新型炼钢钼产品和单质硫磺产品,省去了钼精矿氧化焙烧工序和钼铁冶炼工序,既显著改善了生态环境,又提高了钼资源综合利用效率。与钼铁质量相比,新型炼钢钼产品具有易溶解、有害杂质少、金属钼含量高,收得率高等特点,适宜作为钼铁的替代品。     

锰系铁合金对钢铁的影响及其纯净化

介绍了国内外锰系铁合金的纯净化水平以及锰系铁合金的夹杂物特性及其研究方法。指出锰系铁合金中的夹杂物和杂质元素会影响钢种的洁净度,质量稳定、杂质含量低的纯净锰系铁合金是生产高纯净度钢种的重要保障之一,同时提出应对我国锰系铁合金的生产标准进行完善,并开展对其夹杂物的检测、评价工作。     

赤泥预还原球团的熔分

为了实现赤泥资源高附加值化综合利用,通过高温模拟试验对赤泥含碳球团还原焙烧-熔分过程进行研究。将赤泥含碳球团在1 200℃下进行还原焙烧,并结合相图分析,向粉碎后的焙烧球团中添加一定比例的CaO、Al_2O_3进行调质和熔分。结果表明,赤泥含碳球团在1 200℃下还原12min后金属化率可达91.3%,还原效果良好;在1 450℃下进行还原熔分,可实现渣铁的有效分离,金属铁收得率可达到90%以上,所得铁水质量符合炼钢要求;熔分渣中w(TFe)可降至0.5%以下,渣中主要物相为12CaO·7Al_2O_3、CaTiO_3和2CaO·Al_2O_3·SiO_2,通过熔点性能测试试验,熔化性能符合钢液脱硫条件。     

转炉炼钢利用废钢的研究综述

2010年中国转炉炼钢废钢比平均为7.6%,欧美国家转炉为20%左右。国外冶金工作者在实验室和钢厂进行了大量转炉利用废钢技术的研究,例如转炉合理的废钢加入量、废钢熔化速度、测定熔池温度和碳的传输系数、冶炼优质钢时合理地利用废钢等问题。中国对于转炉利用废钢的生产技术和基础理论研究工作都应加强。     

电弧炉冶炼终点碳的控制

对电弧炉冶炼过程熔池[C]-[O]反应进行了理论分析,通过现场试验建立了[C]-[O]关系图,试验条件下[O]=0.0032[C]^-0.9441,[C],[Fe]选择氧化的平衡点为[C]＝0．035％。指出在冶炼低碳钢种时,电弧炉终点碳应控制在0．04％以上。     

含锰钢RH真空过程锰的迁移行为

Ruhrstahl Heraeus（RH）精炼炉是重要的二次精炼装备,但在真空处理过程中会遇到钢液易挥发合金元素的损失量大的问题,且造成钢液真空喷溅的结瘤及对后续钢液的二次氧化。针对含锰钢RH真空处理过程锰的气化导致的元素损失及真空喷溅等问题,跟踪和研究了120 t RH不同真空处理模式下钢液中Mn元素的变化规律及迁移行为。分析了锰元素损失与其挥发和真空喷溅的关系,并在RH真空室内壁不同位置结瘤物的解剖实验中得到验证。研究表明,钢液中Mn元素在RH真空过程中存在着明显损失,真空前期损失量最大;RH真空室内壁结瘤物中锰氧化物的质量分数整体占比高达14%～70%;热力学计算结果显示:温度、钢中Mn的含量以及真空度对Mn的挥发行为均有着很大的影响,是真空过程锰迁移的关键影响因素。通过改进真空压降模式,采用步进式抽真空,元素锰的损失由原先的2×10?4降低至1×10?4,结果对现场生产具有很强的指导意义,通过改进真空压降模式可以有效的抑制钢液的喷溅和挥发,进而减少合金元素锰的损失。