高级别低硫钢精炼工艺技术研究与优化

为了促进低硫钢以及超低硫钢的生产发展,使其能够做到精炼阶段钢包渣成本还有性能方面的控制效果的提升.通过分析转炉下渣还有炉渣氧化以及钢水氧活度对钢包渣成分方面还有性能方面的影响,展开了对适应低硫钢生产的最佳精炼渣成分还有加入制度以及钢包渣改性剂的加入制度等精炼工艺.同时对低硫钢的精炼工艺展开有效地优化.     

Li_2O对钢包精炼渣的调质处理

为减少钢包合金化精炼浸渍罩粘渣,以Li2O作调质剂对钢包顶渣调质处理,研究Li2O对钢包顶渣的熔化温度、黏度及脱硫能力的影响。半球法熔化温度测定结果表明:Li2O的助熔效果明显,当其加入量为5%时,渣熔化温度从调质前的1439℃降至1300℃;旋转柱体法黏度测试结果表明:钢包顶渣的黏度高以及合金化精炼处理后顶渣黏度进一步升高,是造成浸渍罩粘渣的主要原因,Li2O能有效降低精炼处理后钢包顶渣的黏度,在1500℃时,未调质的钢包顶渣黏度约为6.5 Pa.s,调质后渣的黏度低于2 Pa.s。调质处理后的钢包渣不会引起钢液的回硫,并可使钢中硫的含量进一步降低。     

LF深脱硫钢种钢包结壳分析及控制方法

为了解决LF深脱硫钢种钢包顶渣结壳的问题,对结壳炉次精炼渣成分及熔点进行分析,利用扫描电镜对结壳物进行微观形貌及物相研究.结果表明,由于炉渣熔点过高,冷却过程中析出物呈网状联结导致顶渣结壳.根据相图确定了降低熔点的精炼渣改质目标区域,基于渣量核算提出了两种优化后渣改质工艺方案,通过工业试验验证,优化后精炼渣可同时满足L...     

50t钢包炉(LF)用精炼渣的研制

介绍了莱钢自制的设备生产50t钢包炉用普通钢种和轴承钢精炼渣的生产工艺，配比和成分。用该精炼渣进行钢包精炼，取得了良好的发泡、脱氧和脱硫效果，降低了生产成本。     

CaO-B2O3对钢包精炼渣的调质处理

为减少钢包合金化精炼浸溃罩粘渣,以质量比1:1配制的CaO-B2O3作调质剂对钢包顶渣调质,研究调质剂对渣熔化温度,粘度及脱硫能力的影响.半球法熔化温度测定结果表明,调质剂的助熔效果明显,当其加入量为10%时,渣熔化温度从调质前的1 439 ℃降至1 320 ℃.旋转柱体法粘度测试结果表明,调质剂能有效降低精炼处理后钢包顶渣的粘度.在1 500 ℃时,未调质的钢包顶渣粘度约为6.5 Pa·s,调质后渣的粘度低于2.0 Pa·s.调质处理后的钢包渣不会引起钢液的回硫,并可使钢中硫含量进一步降低.     

CaO-CaF2对钢包精炼顶渣性能的影响

为减少密封合金化精炼钢包浸渍罩粘渣,采用按m(CaO)/m(CaF<,2>)=2:1配制的混合调质剂对钢包顶渣进行调质处理,研究调质剂对钢包顶渣性能的影响.熔化性能研究结果表明:调质剂能显著降低钢包顶渣的熔化温度和黏度,当其加入量为钢包下渣量的10%时,渣熔化温度从调质前的1 439℃降至1 400℃;在1 500℃时,未调质的钢包顶渣黏度约为6.5 Pa·s,而调质后渣的黏度低于2 Pa·s.渣金反应实验表明,调质后的渣可使钢液脱硫,但同时会引起钢液少量回磷.工业试验表明,对钢包渣调质处理后,浸渍罩粘渣得以控制,使用寿命提高1倍以上.     

钢包粘结物的显微结构分析

通过岩相分析方法研究了钢包粘渣试样各段带的显微结构特征,探讨了钢包粘渣的过程和机理.研究结果表明:钢渣中CaO与原砖中的刚玉反应形成了CA6和CA2;容易粘渣的渣成分是Al2O3、MgO含量比较高的渣;粘渣的主要原因是钢渣与钢包耐火材料发生反应,产生了高熔点的物相.     

精炼钢包的粘渣及其处理方案

为了解决精炼钢包粘渣问题,通过分析概括钢包粘渣的主要原因,制定了钢包的粘渣状况及减轻粘渣的措施,提出了减轻粘渣方案,减轻了精炼钢包的粘渣。     

添加剂对钢包精炼渣粘度的影响

为减少或消除钢包合金化处理站精炼过程中的包盖结渣现象，对精炼处理前后的包渣粘度进行了调研。用来调节包渣粘度的添加剂包括CaO-CaF2（CaO／CaF2质量比1：1）、CaO-B2O3（CaO／B2O3质量比1：1）和LiO2。对添加剂降低包渣粘度的机理进行了分析，用旋转量简进行测量。结果表明，合金化精炼处理包渣的粘度非常高，处理后的粘度更高，这是包渣粘在包盖上最主要的一个原因。     

氩气流量对100 t 底吹钢包内渣眼形成影响的数值模拟

通过建立的氩气底吹钢包三维非稳态三相流动数学模型以及Fluent软件和Simple算法研究了钢包精炼底吹氩过程保护渣的流动特性,并分析了喷嘴直径0.1 m时200~3500 L/min喷气量对渣眼尺寸、渣层运行的影响。结果表明,随喷气量增大渣眼增大,当氩气流量为400~2000 L/min时渣眼大小和钢包内流场分布较合理,有利于精炼;随渣层厚度增加,渣眼减小,但渣厚超过200 mm时,渣层厚度的增加对渣眼大小影响不显著。     

高炉渣钾容量的试验研究

为降低碱金属对高炉的危害,提高炉渣的排碱能力,采用气-渣平衡法测定了1 723 K时高炉渣的钾容量.依据广钢实际高炉渣成分,用纯化学试剂配制炉渣,用一定组成K(g)-CO-CO2-Ar混合气体提供一定的氧分压和钾分压.研究表明:试验条件下,w(MgO)和w(A12O3)一定时,钾容量随w(CaO)/w(SiO2)的增大而减小;在w(CaO)/w(SiO2)和w(A12O3)一定时,钾容量随w(MgO)的增大而增大;在w(CaO)/w(SiO2)和w(MgO)一定时,钾容量随w(A12O3)的增大而增大;当[w(CaO) w(MgO)]/w(SiO2)和w(A12O3)固定不变时,增加w(MgO),降低w(CaO),钾容量明显增大.广钢炉渣的合理成分为:w(CaO)/w(SiO2)保持在1.0,w(MgO)保持在12%～15%,w(A12O3)不超过15%.     

不烧镁钙砖的抗精炼炉渣侵蚀性能

为了适应精炼钢包对镁钙材料日益增长的需求，通过感应炉抗渣实验研究了不同精炼渣系(CaO-SiO2和CaO-Al2O3)对不同组成的树脂结合不烧镁钙(MgO-CaO)砖侵蚀的影响，并借助显微镜和电子探针对熔渣熔蚀、渗透进行了研究。结果表明：对于CaO-SiO2渣，随着砖中Ca0含量的增加，砖的抗渣蚀能力增强，而CaO-Al2O3渣却恰好相反；无论对哪一种渣，熔渣的渗透深度都随着砖中CaO含量的增加而减小。     

铝钙型预熔精炼渣熔化温度和粘度的研究

利用二次回归正交法研究了含SrO的Al2O3-CaO型预熔精炼渣的熔化温度和粘度。回归出了具有高显著性的数学模型,分析讨论了单因素和双因素对本渣系物理性质的影响,得到了各组分的最佳含量值(8％TiO2,7％MgO,6％SrO,5％CaF2,Al2O3／CaO=0．8),为今后进一步研究和生产实践提供了理论依据。     

湘钢高Al2O3高炉渣排碱能力的探讨

根据湘钢冶炼条件,以湘钢现场渣为基料,添加化学试剂,配制成高Al2O3渣系,研究高Al2O3炉渣条件下,炉渣碱度、主要成分等对炉渣排碱性能的影响。研究表明,在高Al2O3炉渣条件下,适当提高湘钢高炉渣中自由SiO2的质量分数,ω（Mgo）为12％,二元碱度为1.05,最有利于排碱。     

高炉渣的冶金性能及造渣制度

针对唐钢高炉大量采用高品位、低SiO2含量、高Al2O3含量的外矿的特点,研究了在新的配矿结构下,炉渣碱度(CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对唐钢高炉炉渣的粘度、熔化性温度、脱硫能力的影响.唐钢高炉合理的造渣制度为:保持炉渣温度稳定,碱度控制在1.10左右,MgO的质量分数控制在11%左右,通过合理配煤,适当使用部分冀东矿的方法尽量降低炉渣的Al2O3含量.     

LF处理过程中钢水增铝问题的研究

硅镇静钢及少量铝脱氧的钢在LF处理过程中会发生钢水中铝含量增加以及夹杂物组成改变的现象.通过理论计算和工业生产实践研究了不同的渣系、钢水成分、处理时间等对LF精炼过程增铝的影响,不同精炼渣系下钢中夹杂的组成,结果表明采用CaO-SiO2渣系LF处理过程几乎不发生增铝现象,而采用CaO-Al2O3渣系随着处理时间的延长以及钢种成分的区别,钢中铝有不同程度的增加,生产实践结果与理论计算趋势基本一致.采用CaO-Al2O3渣系精炼与CaO-SiO2渣系相比,钢中Al2O3夹杂数增加4倍,氧化物复合夹杂中w(Al2O3)提高113%,w(CaO)提高24.5%.在帘线钢72A以及HRB400、SS400钢的生产实践中加以应用,使得LF处理后72A的w(Al)小于0.000 5%,HRB400、SS400的小于0.003%,避免了有害夹杂物的形成,消除了在小方坯连铸过程中的水口堵塞现象.     

ICP-AES法测定冶金炉渣中氧化物及全铁

提出用ICP AES分析法测定冶金炉渣中SiO2,Al2O3,CaO,MgO,MnO,TFe,P2O5,TiO2等成分。试样经常规熔融处理及稀释后,用工作曲线法测定,各组分的测量范围0.01%～50.0%,经与化学法对照,效果满意,可取代化学方法。     

高炉渣的偏振化能量色散X射线荧光光谱分析

用带有Mo,Al2O3和HOPG3个次级靶的偏振化能量色散X射线荧光光谱仪,成功地分析了高炉渣中MgO,Al2O3,CaO,SiO2,S,TiO2,MnO和TFe。高炉渣中主要成分SiO2,Al2O3,CaO,MgO相互之间的干扰,使用Luscas Tooth和Price经验系数法校正。总的测量时间为600s,结果能满足冶金生产的要求。     

Study on non-metallic inclusions in Al killed high strength alloy steel refined by high basicity and high Al_2O_3 content slag

Laboratory and industrial studies were carried out to investigate non-metallic inclusions in high strength alloy steel refined by high basicity and high Al₂O₃ slag.It was found that the steel/slag reaction time largely affected non-metallic inclusions.With the reaction time increased from 30 min to 90 min in laboratory study,MgO-Al₂O₃ spinels were gradually changed into CaO-MgO-Al₂O₃ system inclusions surrounded by softer CaO-Al₂O₃ surface layers.By using high basicity slag which contained as much as 41%Al₂O₃ in the laboratory study,ratio of low melting temperature CaO-MgO-Al₂O₃ system inclusions was remarkably increased to above 80%.In the industrial experiment,during the secondary refining,the inclusions changed in order of "Al₂O₃→MgO-Al₂O₃→CaO-MgO-Al₂O₃".Through the LF and RH refining,most inclusions could be transferred to lower melting temperature CaO-Al₂O₃ and CaO-MgO-Al₂O₃ system inclusions.     

水钢LF精炼渣及造渣制度规划

精炼渣具有脱硫和净化钢液的作用,在炉外精炼渣中采用精炼渣精炼钢水已成为洁净铜生产重要的技术手段。论文根据钢种的质量要求,以脱硫和铜中夹杂物控制为目标,结合水铜主要生产品种,对LF精炼渣终渣成分和造渣制度进行了规划。在水钢目前生产工艺条件下,焊条焊丝钢精炼终渣成分控制CaO／SiO2=2．0～2．5,Al2O3=10％～15％;含铝冷镦钢CaO／Al2O3=1．6—1．8,SiO2〈8％;高碳硬线铜CaO／SiO2=2．5～3．5,Al2O3〈15％。精炼渣造渣制度均可采用转炉出钢渣洗,并在LF精炼炉补加渣料的方式进行。