提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰收得率的工业试验研究

为了提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰的收得率，在200 t转炉内进行了锰矿直接合金化的工业试验。试验分别考查了锰矿加入量、锰矿及造渣料加入顺序以及终点成分对锰收得率的影响。结果表明，当锰矿加入量为6～8 kg/t时，锰收得率能够大于50%。锰矿直接合金化获得较高锰收得率的最佳方案是每隔2 min批次加入锰矿，吹炼6 min后不加入烧结矿。通过对试验数据的分析得到铁水的脱磷是提高锰收得率的前提条件，只有使得转炉终点的碳质量分数大于0.2%,磷质量分数低于0.02%,才能获得高的锰收得率。最后，依据工业试验结果，确定出最佳的吹炼工艺路线。     

利用锰矿提高转炉终点锰含量的工业试验

介绍了锰矿熔融还原的机理和转炉吹炼过程中加入锰矿的工业试验,在吹炼6 ～ 10 min期间内加入锰矿,有利于提高锰矿的还原率.对影响转炉吹炼终点锰含量的因素进行了分析,提出了在转炉吹炼过程中加入锰矿提高终点锰含量的控制要点.     

转炉终点渣钢间锰平衡状况分析

为了推广锰矿直接还原技术在转炉内的使用,对转炉终点条件下锰矿的热分解、熔融还原和渣钢间平衡状态进行了分析。利用热力学分析方法讨论了国内外转炉锰矿直接合金化锰的平衡状态。结果表明,在转炉终点时刻,锰矿以MnO形式存在于渣中;锰在渣钢间的平衡主要以铁、锰竞争氧化的形式存在;理论计算锰分配比和实践生产数据有相同的趋势,且计算值大于实践生产数据;高温、高碱度、高w([C])、低w((TFe))可以降低锰分配比;渣量越小,锰收得率越高。此外,讨论了进一步提高转炉锰收得率的控制工艺。     

转炉锰矿直接合金化生产实践

在100 t顶底复吹转炉上使用锰矿自还原压块进行直接合金化工业试验中,并对冶炼过程中钢水和炉渣进行取样分析。研究表明:在采用锰矿自还原压块进行转炉直接合金化时,金属锰的收得率平均为65.17%,但有较大波动;提高转炉终点[C],减少转炉渣量,降低炉渣氧化性可有效提高金属Mn的收得率;当按15 kg/t配入团块,转炉终点温度平均降低18℃,未对转炉的正常冶炼造成影响。     

复吹转炉两炉双联冶炼65钢工艺研究与应用

介绍了复吹转炉两炉双联法工艺在福建三钢闽光股份有限公司高碳钢生产中的应用,分别探讨了脱磷炉和脱碳炉的冶炼工艺参数和应用效果。脱磷炉顶吹供氧强度为2.0~2.7 m3/(t·min),冶炼时间7~10 min,石灰加入量平均为33.3 kg/t,平均炉渣碱度为1.51,底吹供气强度0.25m3/(t·min),温度控制在1 330~1 351℃。脱磷炉半钢平均磷质量分数为0.028 4%,平均碳质量分数为3.04%,平均脱磷率可达67.7%。脱碳炉采用少渣冶炼和高拉碳操作,供氧强度4.0m3/(t·min),底搅供气强度0.13 m3/(t·min),石灰平均加入量为13.8 kg/t,脱碳炉一倒钢水平均磷质量分数为0.013%,平均碳质量分数为0.21%,实现了低磷、高碳出钢的冶金效果。脱碳炉采用锰矿熔融还原工艺,锰矿加入量为4~6 kg/t,平均锰回收率可达46.3%,高拉碳条件下终点平均锰质量分数可达0.303%。复吹转炉两炉双联法冶炼工艺应用于高碳钢生产,实现了低磷、高碳出钢和锰矿的熔融还原,达到了预期的冶炼效果。     

提高转炉终点残锰效果的探讨

转炉冶炼低碳钢水时终点残锰控制着钢水和炉渣的氧化性,对提高转炉终点残锰进行了工业试验的研究。结果表明在低锰铁水条件下,转炉冶炼终点前5min加入含锰渣料,终点残锰量可达到0.20%（质量分数）以上;终点残锰每提高0.01%（质量分数）,可降低钢水中氧的质量分数为0.0006%~0.0008%;终点钢水残锰量从0.06%（质量分数）提高到0.25%（质量分数）,炉渣中的（FeO）的质量分数下降约5%~7%。     

转炉终点钢水残锰质量分数及其影响因素分析

通过对转炉终点生产数据和铁水成分的统计分析,研究了影响转炉终点钢水残锰含量的因素及其变化规律。研究表明,转炉终点碳含量和铁水硅含量对转炉终点钢水残锰含量及其收得率影响最大;提高转炉终渣碱度和终渣FeO含量对转炉终点钢水残锰含量及锰收得率产生不利影响。铁水初始锰含量升高有利于提高转炉终点钢水残锰含量,但锰的收得率反而下降;在高拉碳条件下转炉终点钢水温度对锰收得率的影响不明显。     

转炉终点钢水残锰含量及锰收得率的影响因素分析

通过对炼钢生产数据的统计分析,研究了转炉终点残锰含量及锰收得率的影响因素。研究表明,影响转炉终点残锰含量和锰收得率最主要的因素是转炉终点碳含量和铁水初始硅含量。在高拉碳操作下,钢水碳含量对锰的还原起主导作用,此时转炉终渣FeO含量和终点钢水温度对锰收得率的影响并不十分明显。     

转炉炉料配比对渣钢间锰分配比影响的试验研究

采用转炉双渣脱磷、少渣冶炼的工艺进行锰矿直接合金化工艺。选取终点炉渣和钢水的样品进行化学成分和矿相检测,分析试验中不同锰矿、造渣料最佳配比对渣钢间锰分配比的影响。采用试验设计的炉料配比,得到的锰收得率为15.87%～79.3%,平均为45.05%;渣钢间锰分配比为21.97～37.96,平均为31.17;铁水脱磷率86%～92%,平均为88%。第9组、第4组和第13组的炉料配比得到的渣钢间锰分配比较低,在22～25。影响渣钢间锰分配比的主要因素是钢水温度、终点碳含量、炉渣碱度和氧化铁,得到了这些因素与渣钢间锰分配比之间的定量关系。获得低锰分配比的炉料配比是石灰比例为25%～30%,烧结矿比例为30%～40%,锰矿比例为15%～20%,轻烧白云石比例为20%～30%。     

100t 转炉留渣双渣法冶炼高硅高磷铁水试验

针对钢厂铁水硅和磷含量较高的特点,采用转炉留渣双渣冶炼工艺以获得稳定的铁水脱磷率。吹炼3 min后加入石灰和污泥球等造渣材料,供氧强度0～3 min时为2.5m³/（t·min）,3～4.5 min时为3.2m³/（t·min）,温度控制在约1320℃。转炉一次倒渣后,继续吹炼,加入后期造渣料,待一氧化碳体积分数稳定时,适当提高氧枪枪位,促进化渣,并进行终点碳控制。试验结果表明:脱磷期铁水平均脱磷率为58.09%,脱碳期钢水平均脱磷率为85.56%;当半钢温度为1320℃炉渣碱度为2.0,炉渣TFe含量为18%时,在脱磷期能获得较好的铁水脱磷效果;当转炉钢水一倒温度为1580℃,终渣碱度为3.5,炉渣TFe含量为20%时,在脱碳期能够获得较好的脱磷效果;转炉终点[P]_e/[P]_r为0.90;试验中得到脱磷期和脱碳期炉渣的岩相组成适合铁水脱磷。     

脱磷炉冶炼工艺研究与技术指标分析

阐述了脱磷炉相关工艺研究以及与常规转炉冶炼时的主要技术指标对比情况。主要工艺有少渣高效冶炼工艺、底吹系统优化,底吹深脱磷工艺、底吹可视化工艺,转炉终点静止脱碳工艺。技术指标对比分析结果显示：脱磷炉终点平均磷含量为O．014％,常规转炉终点平均磷含量为0．019％,脱磷炉脱磷效果明显;脱磷炉石灰消耗控制在41．45kg／t,常规转炉石灰消耗控制在53．27kg／t;脱磷炉终点渣中平均TFe含量为11．73％,常规转炉终点渣中平均TFe含量为14．38％,脱磷炉金属收得率高;脱磷炉平均终点钢水残锰0．102％,常规转炉平均出钢残锰0．075％,脱磷炉合金消耗少;脱磷炉平均喷溅渣量为3．93kg／t,常规转炉平均喷溅渣量为13．23kg／t,脱磷炉过程控制平稳,金属损耗少;脱磷炉冶炼钢水终点碳氧积为0．002129,常规转炉冶炼钢水终点平均碳氧积为0．002659。脱磷炉控制水平较好。     

转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣工艺试验

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态铸余渣,可节约消耗钢铁料12 kg/t、石灰4.31 kg/t、烧结矿4.87 kg/t、氧气1.83 m3/t,缩短冶炼时间3.24 min/炉,节省冶炼成本39.43 元/t(钢),降低终点a[O]含量,提高终点脱磷率,在提高钢水质量和冶炼效率、降低炼钢成本的同时,减轻了钢包铸余渣排放对环境的污染,经济效益和社会效益良好。为减小钢包铸余渣中硫含量高对转炉冶炼效果的影响,可采用将钢包热态铸余渣返回KR进行铁水预处理的方式加以循环利用,每罐铁水中加入约27 kg/t的钢包热态铸余渣后,石灰等脱硫剂用量减少82.2%,铁水预处理时间缩短1 min,温降减少4 ℃,回磷率降低2个百分点,脱硫率达到69.4%,同样取得了良好效果。     

转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣工艺试验

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态铸余渣,可节约消耗钢铁料12 kg/t、石灰4.31 kg/t、烧结矿4.87 kg/t、氧气1.83 m3/t,缩短冶炼时间3.24 min/炉,节省冶炼成本39.43 元/t(钢),降低终点a[O]含量,提高终点脱磷率,在提高钢水质量和冶炼效率、降低炼钢成本的同时,减轻了钢包铸余渣排放对环境的污染,经济效益和社会效益良好。为减小钢包铸余渣中硫含量高对转炉冶炼效果的影响,可采用将钢包热态铸余渣返回KR进行铁水预处理的方式加以循环利用,每罐铁水中加入约27 kg/t的钢包热态铸余渣后,石灰等脱硫剂用量减少82.2%,铁水预处理时间缩短1 min,温降减少4 ℃,回磷率降低2个百分点,脱硫率达到69.4%,同样取得了良好效果。     

铬矿熔融还原不锈钢直接合金化的热力学分析

 针对铬矿熔融还原法不锈钢直接合金化工艺中的热力学问题,利用热力学参数状态图、化学反应等温方程式等进行了理论分析和计算,为在转炉中用铬矿实现钢的直接合金化的热力学可行性提供了理论依据。结果表明：转炉内用铬矿熔融还原直接合金化是可行的,且必须外加还原剂;增加渣中(Cr2O3)含量,适当提高碱度,可以降低(Cr2O3)开始还原温度;渣中铬氧化物以(CrO)形态存在时,开始还原温度较低;(FeO)含量越低,(Cr2O3)开始还原温度越低。     

中高锰铁水对萍钢转炉冶炼影响的探讨

分析中高锰铁水在转炉冶炼过程中的终点锰与渣系碱度、氧化铁间的关系以及中高锰铁水对转炉现有操作水平的影响,针对萍钢二钢厂铁水锰波动大的特点,提出了对中高锰铁水进行冶炼的操作技术指导。     

08Al钢转炉冶炼效果研究

基于实际生产试验数据和参数,对90 t顶底复吹转炉08Al钢冶炼效果进行了研究。结果显示,冶炼终点C O反应偏离平衡较远,钢水过氧化较严重;终渣碱度大约为4.5左右时,硫和磷在渣 钢间的分配系数都获得最大值,脱硫和脱磷效果最好;终渣TFe的增加对脱磷有利,对脱硫和提高钢水残锰量不利。     

260 t转炉留渣双渣法冶炼低磷IF钢的半钢控制实践

针对260 t转炉冶炼低磷IF钢时存在温度、磷和氧含量很难同时命中的问题,采用了留渣双渣的冶炼工艺,通过合理控制留渣量、一次倒渣温度和一次倒渣时间等措施后,冶炼低磷IF钢转炉终点磷含量低于0.012%,终点氧值降低了0.011 2%,提高了钢水质量。