在低铁水比条件下强化脱磷效果的新型双联转炉法炼钢工艺

探讨了双联转炉法(MURC)炼钢工艺特性,开发了适应福建三钢闽光股份有限公司低铁水比转炉炼钢生产要求的新型MURC炼钢工艺制度. 结果表明,新型MURC炼钢工艺的控制重点是促进脱磷期石灰熔化,应根据铁水Si含量计算石灰加入量,以促进石灰熔化及碱度控制;根据该公司低铁水比的冶炼特点,脱磷期温度应在1330~1360℃;目标碱度及炉渣总铁量应适当降低,以满足冶炼反应动力学要求. 新工艺出钢C平均含量为0.183%,P平均含量为0.0183%,平均脱磷率达90%,钢铁料消耗较常规工艺平均降低2.3 kg/t,石灰消耗平均降低11.2 kg/t.     

基于响应曲面法的铁水预熔脱磷渣组成优化

铁水预脱磷的处理普遍采用石灰渣系,主要由CaO, FemOn和CaF2等组成,含CaF2高,炉衬侵蚀严重,且生成的含氟脱磷产物对环境危害大,不利于脱磷渣的综合利用。针对以上问题对脱磷渣系进行优化设计,采用FactSage软件考察单因素(FeO, Na2CO3和MnO含量、碱度和脱磷温度)对铁水脱磷效果的影响,采用响应曲面法(RSM)确定主要影响因素和水平,对铁水预熔脱磷渣配比进行优化。结合模拟结果,在CaO?SiO2?FeO渣系中添加助熔剂(Na2CO3与MnO)进行脱磷预处理实验。建立预测铁水脱磷率的多元回归模型,通过方差分析和响应曲面分析对各因素的交互作用进行优选,得到脱磷渣(CaO?SiO2?FeO?Na2CO3?MnO)的最佳配比。结果表明,脱磷率随碱度、FeO含量和助熔剂含量提高而增大,脱磷剂的最佳配比为37.79% FeO,6.24% Na2CO3,9.89% MnO,碱度4.50,温度1387℃。将预测结果用于实验,最终脱磷率为97.30%,相对误差为2.70%。响应曲面法可较好地预测和指导实验,按优化成分进行脱磷实验可获得较高的铁水脱磷率,此方法能为铁水脱磷提供理论指导。     

钛铁矿和高磷铁矿混合矿氧气顶吹熔融还原炼铁的工艺条件

采用氧气顶吹熔融还原法进行了高磷铁矿和钛铁矿混合矿炼铁的实验研究,考察了熔渣四元碱度、反应温度、碳氧摩尔比、通氧时间、保温时间和氧流量对炼铁效果的影响. 结果表明,提高反应温度、在一定范围内增加CaO加入量、提高碳氧摩尔比、延长通氧时间和保温时间、增加氧流量都能不同程度地提高铁还原率. 确定的合理工艺条件为：温度1500℃,碱度1.3,碳氧摩尔比1.0,保温时间30 min,通氧时间10 min,氧流量350 L/h,在此条件下渣铁分离较好,铁还原率达96.17%.     

双渣转炉炼钢低碱度脱磷工艺实验研究

对1 350℃下的转炉炼钢新工艺低碱度渣对铁水的脱磷效果进行了研究。当脱磷时间为20 min时,脱磷率达到最高值84.3%。脱磷时间分别为4、8 min时,脱磷渣的主要物相为黑色富磷相和白色富铁相;脱磷时间分别为12、16和20 min时,主要物相为富磷相、富铁相和基体相;脱磷时间为24 min时,主要相为富铁相、基质相和含镁铝尖晶石相,但不含富磷相。随脱磷时间的延长,渣中富铁相的面积不断减小,基体相的面积不断增加。     

高磷铁水预脱磷合理工艺的实验研究

在实验室条件下研究了供氧方式、粉剂用量对高磷铁水(ω[P]≈0.6%)脱磷过程的温降和脱磷率的影响.结果表明,用固体氧脱磷时,渣量多,温降大,磷的氧化速度快,2 min已基本结束反应,脱磷率可达89.45%;用气体氧代替部分固体氧脱磷时,渣量少,温降小,但处理时间较长,且影响最终脱磷效果,当气体氧为75%(ω)时,脱磷...     

硅类物质在铁水脱磷过程中的影响特征

为探索硅类物质对铁水脱磷的影响,分别利用硅铁和SiO2配制不同硅/SiO2含量的铁水和脱磷剂,研究其对脱磷率的影响。同时,为了解渣?铁体系中不同硅类物质作为初始条件时的铁水脱磷特征,选取了脱硅反应所涉及的三种硅类物质(硅铁、SiO2和CaSiO3)作为铁水或脱磷剂添加物进行铁水脱磷取样实验,并对各实验中磷的总传质系数进行计算。结果表明,在温度为1400℃、铁水含磷0.3wt%的条件下,当铁水初始硅含量在0.4wt%时,能够获得超过90%的脱磷率。而脱磷剂中初始SiO2含量对脱磷率的影响并不明显。此外,在硅、SiO2和CaSiO3物质的量相同的条件下,使用含CaSiO3脱磷剂的铁水脱磷实验能够获得更高的磷的总传质系数。     

高磷铁矿含碳团块直接还原-磁选提铁

采用直接还原?磁选工艺从湖南某地高磷铁矿含碳团块中提铁,研究了还原温度、还原时间、团块碱度、还原剂焦粉用量、添加剂Na2SO4用量和废塑料替代焦粉量等因素对磁选精矿指标的影响. 结果表明,在还原温度1150℃、还原时间40 min、团块碱度0.8、碳氧摩尔比0.9的条件下,添加4% Na2SO4同时添加废塑料替代25%焦粉,可得到金属化率为88.77%的焙烧矿,磁选后可得到铁品位91.99%、金属化率92.26%及P含量0.20%的金属铁粉,铁回收率达86.74%.     

无烟煤直接还原铜渣中铁矿物工艺研究

铜矿经熔炼等工序提取铜后,渣中的铁元素含量通常超过30%(质量分数)。直接还原-磁选制备金属铁是利用铜渣中铁资源的有效途径。以无烟煤为还原剂,用正交实验和单因素实验考察了焙烧温度、焙烧时间、碳铁物质的量比、碱度等因素对铁金属化率的影响。结果表明铁金属化率随焙烧温度、焙烧时间、碳铁物质的量比、碱度的增加先增加后基本保持不变,各因素影响铁金属化率的顺序为焙烧温度焙烧时间碳铁物质的量比碱度。无烟煤直接还原铜渣的工艺条件:焙烧温度为1 100℃,焙烧时间为90 min,碳铁物质的量比1.4,碱度为1.6。在此条件下铁金属化率达到91.84%。     

磷矿石熔融还原(Ⅱ)——磷酸盐还原动力学

对固体石墨碳、Fe-P-C饱和熔体、CO气体还原熔融磷渣中磷酸盐的反应动力学进行了研究.固体石墨碳还原碱度B(CaO/SiO_2)为1.1、Al_2O_3含量约8.3%的熔融磷渣中磷酸盐的反应速度常数与温度的关系为k=1.1×10~3exp[-217360/(RT)];在一定温度下反应速度常数随渣碱度增大而增大.Fe-P-C饱和熔体还原熔融磷渣中磷酸盐的反应速度常数约比固体碳大1个数量级.CO气体还原熔融磷渣中磷酸盐的反应速度取决于CO气体流量,还原反应接近热力学平衡.     

一种新型脱磷剂的研究

通过浸渍法制得一系列脱磷剂 ,并对影响其脱磷效果的因素进行了考察。实验结果表明 :脱磷剂的脱磷率随金属负载量的增加而升高 ,最佳为 5 %～ 6 % ;脱磷率随脱磷剂粒度的增大而逐渐下降 ,初步选定粒径为2 .5 0mm的球形吸附剂 ;脱磷率随吸附温度的升高逐渐升高 ,但上升梯度逐渐减小 ,初步选定脱磷温度为 70℃。     

磷矿石熔融还原(Ⅰ)——磷酸盐还原实验研究

对磷酸盐熔融还原进行了实验研究.研究了固体石墨碳、Fe-P-C饱和熔体、CO气体还原熔融磷渣中磷酸盐,以及温度、渣碱度、搅拌条件等对磷酸盐还原的影响.实验结果表明,从还原反应来看,磷矿石的熔融还原是可行的.     

加入聚乙烯的含碳铁矿球团的直接还原

以包头地区褐铁矿和无烟煤为主要原料,加入聚乙烯颗粒制成含碳铁矿球团,直接还原制备珠铁. 考察了还原温度、还原时间、配碳量及聚乙烯加入量对含碳铁矿球团直接还原的影响. 结果表明,影响含碳铁矿球团还原率的因素为还原温度、还原时间、配碳量、聚乙烯加入量. 最佳还原条件为C/O摩尔比1.2,加入聚乙烯量4%(w), 1350℃下保温5 min. 该条件下产物还原率最高,达99.87%. 加入一定量聚乙烯可缩短球团还原时间、降低还原温度、提高还原效率. 添加2% CaF2不仅使渣铁分离效果明显,且分离的渣可自然粉化,有利于筛分得到高品质珠铁.     

RH真空处理过程中钢中氧含量预测模型

针对３００ｔ钢包ＲＨ真空处理低碳铝镇静钢的多次试验数据，建立了ＲＨ处理过程中钢中氧含量的定量预测模型，得到了钢中氧含量的预测公式模型综合考虑了纯脱气时间、真空室吹氩流量、钢水环流量、钢包渣中ＦｅＯ＋ＭｎＯ含量、钢包内衬材质等因素的影响，并对改进ＲＨ操作进行了讨论     

铁水脱硫渣做填料对橡胶材料力学性能的影响

以铁水脱硫渣做天然橡胶填料制备橡胶材料,研究铁水脱硫渣/炭黑配比、铁水脱硫渣粒径和硫化时间对橡胶材料力学性能的影响.结果表明,铁水脱硫渣/炭黑配比为20∶30时,橡胶材料的力学性能降低幅度较小,实现最大化利用铁水脱硫渣.橡胶材料中铁水脱硫渣粒径过大或过小均会造成其在天然橡胶中的分散性与相容性变差,导致力学性能降低;当硫化时间为30 min,橡胶材料力学性能最优.     

气流床煤气化炉壁面反应模型

建立了气流床煤气化炉煤灰渣颗粒沉积和壁面反应模型,相应完善了渣层流动、传热传质和相变模型,发展了数值模拟方法,并以国内某型两段式干煤粉加压气流床煤气化中试炉为对象进行了模拟。利用建立的模型可以得到壁面反应速率、渣层含碳量、固态渣层厚度、液态渣层厚度、渣层平均温度和液态渣层平均速度等。结果表明:氧煤比升高,渣层平均温度升高,固态渣层厚度、液态渣层厚度和气化炉出口灰渣含碳量降低。计算得到的灰渣含碳量在14%左右,整体碳转化率为95.2%左右,与实际值相近。通过模拟发现壁面反应对于所分析气化炉的碳转化率、排渣含碳量、壁面渣层流动和温度状态具有重要影响,进而影响气化炉的安全稳定运行。