转炉渣组成对石灰石分解温度和活化能的影响

针对转炉使用石灰石替代石灰炼钢造渣速度加快的现象,研究首先将FeO_x、SiO_2以及按照一定配比烧制成的预熔渣与CaCO_3混合,来模拟石灰石在转炉炉渣中的环境,通过热重-差热(TG-DTA)同步热分析试验探寻其分解规律,研究结果表明炉渣组分能够大大降低CaCO_3的分解温度,提升石灰石的分解速度,并且多元预熔渣的促进效果强于单一炉渣组分。通过Flynn-Wall-Ozawa法计算不同混合体系中CaCO_3的分解活化能,结果发现炉渣组分能够降低其分解反应的活化能。将混合体系在管式炉煅烧后经X射线衍射分析后发现,CaCO_3的分解产物能够与炉渣组分结合生成氧化物或者固溶体,降低CaO的活度。最后通过热重-示差扫描量热法(TG-DSC)考察比较活性石灰和石灰石与预熔渣的化渣能力,试验结果表明二者化渣能力差别不大。     

石灰石与铁水中碳元素相互作用的试验研究

与石灰相比,转炉采用石灰石作为造渣剂时,石灰石在转炉内分解除生成石灰外,还会释放大量的CO2.通过气相质谱仪在线分析了石灰石加入Fe-C熔体后尾气成分的变化,研究了石灰石分解CO2对铁水的氧化作用,并通过热重试验分析了碳元素对石灰石分解温度的影响.结果表明,石灰石释放的CO2与熔池中元素的作用是相互的.一方面,CO2会...     

石灰石在转炉中与铁水相互作用研究

根据热力学基础理论研究了CO2-CO气体与Fe-C-Si-Mn体系之间反应以及铁水中[C]对CaCO3分解温度的影响.结果表明,在气氛组成变化很宽的范围内,CO2与[C]、[Si]、[Mn]、Fe(l)反应的ΔG小于零,石灰石分解产生的部分CO2可以替代氧气参与熔池的氧化.气氛组成影响CO2对铁水中元素的氧化顺序.CO2浓度高CO浓度低时,CO2优先氧化[C];CO2浓度低CO浓度高时,CO2优先氧化[Si].在w[C]=2%~4.5%的范围内,石灰石分解温度T与w[C]%的关系为T=2.40w[C]2%-35.91w[C]%+1129.1.将石灰石煅烧过程从传统石灰窑中转移到转炉可显著降低石灰石分解温度.CaCO3的分解反应和CO2对熔池的氧化反应互相促进,有利于石灰石的分解和铁水中杂质元素的氧化去除.     

炼钢温度下小颗粒石灰石热分解反应机理

转炉喷吹石灰石粉造渣脱磷有利于提高其反应效率，在快速造渣同时还可资源化利用CO₂。为此基于热重-差热分析仪和高温管式炉，对小颗粒石灰石在炼钢温度下的分解行为进行研究。研究结果表明，升温速率越小，小颗粒石灰石分解反应开始温度和完成温度越低，且升温速率越大分解反应持续时间越短；粒径2.5 mm以下的石灰石颗粒均可以在1 000℃以下快速完成分解反应，且粒径越小分解越快，反应完成温度越低，可见转炉采用喷粉方式可减少造渣时间，提高冶炼效率；与N₂、空气、O₂气氛相比，在纯CO₂气氛下，石灰石热分解反应完成温度提高，但分解所需时间反而缩短1/3,随着CO₂分压增加，分解完成温度提高但分解速度加快；随着煅烧温度提高，不同颗粒度石灰石分解完全所需时间均有不同程度的缩短，且粒径越大缩短程度越明显；在同一煅烧温度下，随着石灰石颗粒度由小到大，石灰石完全转化所需时间呈现由长到短再到长的趋势。仅从小颗粒石灰石煅烧效率上讲，转炉喷吹石灰石粉粒径选取0.13～1.5 mm为宜。     

石灰石对转炉冶炼效果的影响

在实验室条件下对石灰石和石灰块在转炉初期渣的溶解状况进行研究。结果表明,在1550℃,加入石灰块与部分初期渣反应,仍为固相,没有形成液相;加入的石灰石块已完全溶解在转炉初期渣中,形成均质的液态渣。在工业试验中,分别在转炉前期和中后期加入石灰石考察其熔化状况及脱磷效果,结果显示,吹炼前期加入石灰石的炉次,吹炼前期形成的炉渣碱度较低,约为1.5左右,吹炼终点炉渣碱度才达到预期的指标,脱磷效果前期不佳,中后期才有所提高;中后期加入石灰石的炉次,吹炼过程能够保持较高的炉渣碱度,有利于保持稳定的脱磷效果。     

转炉渣组成对石灰石分解温度和活化能的影响

<正>传统转炉炼钢工艺主要使用石灰作为造渣剂,加入石灰的主要目的是通过调节炉渣碱度来脱硫脱磷去夹杂。为了减轻转炉负担,冶金工作者在活性石灰方面做了很多工作。在不改变吹氧制度的情况下,直接使用石灰石替代石灰造渣,成渣速度并未降低,甚至明显快于石灰。但是石灰石快速化渣的原因是什么,迄今为止没有报道。北京科技大学的学者针对转炉使用石灰石替代石灰炼钢造渣速度加快的现象,研究首先将FeOx、SiO_2以及     

转炉炼钢用石灰和石灰石熔化成渣机理及应用

通过转炉加入石灰和石灰石熔化成渣机理对比分析可知,加入石灰石块(20~30 mm)造渣,由于形成的初生石灰具有活性度高,与炉渣接触面积大的特点,因此有利于石灰石快速熔化成渣。但石灰石的分解吸热量大,约为石灰、废钢等的4倍。若石灰石加入量过多,会对冶炼温度产生很大影响,同时还影响其他造渣剂的合理加入量。在转炉富余热量有限的情况下,石灰石只能部分取代石灰。     

舞钢转炉炼钢石灰石代替部分石灰的工艺实践

通过工业实践和理论分析,讨论了舞钢转炉炼钢用石灰石代替部分石灰造渣过程中石灰石的行为。结果认为,石灰石在转炉内分解属于吸热反应,在转炉热量偏富余的前提条件下,用石灰石代替部分石灰造渣,能够满足转炉造渣脱磷的需要,同时减少辅料使用量,从而降低冶炼成本。     

高供氧强度下转炉脱碳速度及炉渣的变化规律

研究了转炉吹炼过程中脱碳速度和炉渣的变化规律：在高供氧强度下转炉的脱碳速度明显提高，能够快速形成有利于脱磷、脱硫的炉渣。     

转炉中石灰石分解产生的CO_2对铁水的氧化作用

石灰石在转炉炼钢前期分解产生大量的CO_2,以吨钢消耗85 kg石灰石计算,每吨钢释放35 kg CO_2。石灰石分解产生的CO_2不仅能够增强转炉铁水的搅拌作用,而且能够与铁水中元素发生反应增强前期供氧。在热力学计算CO_2与铁水相互作用的基础之上,在实验室条件下,向铁水中投入石灰石颗粒,通过分析检测反应过程中铁水中[C]、[Si]、[Mn]成分的变化来验证石灰石分解产生的CO_2和铁水的相互作用。试验结果表明随着石灰石在铁水表面分解进行,铁水中[C]、[Si]、[Mn]含量不断降低,而且在不同的铁水温度条件下,CO_2和铁水中各元素反应的优先性不同。CO_2和铁水反应的利用率随着温度和搅拌强度的升高而升高,总体在25.5%~65.3%变化。     

100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢试验研究

对首秦100t转炉石灰石代替石灰造渣炼钢的试验结果进行研究分析。研究结果表明：石灰石造渣炼钢工艺在转炉单渣法和双渣法均取得良好冶炼效果,较石灰造渣工艺,在入炉CaO质量减少28.6%的情况下,脱磷率均值达到85.69%,提高2.54%,渣中磷元素分布均匀;同时石灰石代替石灰造渣可以减少入炉造渣料用量,吨钢减少转炉渣量15kg;石灰石代替石灰入炉可以增加转炉煤气回收量。     

300 t转炉石灰石造渣炼钢工艺能耗对比分析

为掌握石灰石造渣和石灰造渣炼钢在工艺能耗方面的不同,在300 t转炉开展石灰石造渣炼钢试验,并从煤气、蒸汽回收及钢渣产生角度进行能耗对比。结果表明,石灰石造渣与石灰造渣炼钢相比,在废钢加入量减少71.6 kg/t的前提下,煤气(CO)回收量提高21.5 m3/t,蒸汽回收量提高28.0 kg/t,钢渣量减少31.4 kg/t。从石灰类熔剂能耗、煤气和蒸汽回收产生的能量及钢渣产生能耗角度对比,两者的能耗平均分别为-38.9、-23.9 kg/t,前者较后者最大节能降耗23.3 kg/t,最小节能降耗9.5 kg/t,平均节能降耗15.0 kg/t。     

转炉复吹与石灰石造渣行为控制技术的研究

为了建立适合天津钢铁集团有限公司（以下简称天钢）特点的低成本、高效化、稳定性生产洁净钢新工艺体系,进行了转炉复吹与石灰石造渣行为控制技术的研究.分析了石灰石分解特性以及石灰石代替石灰造渣的可行性并进行试验,发现通过石灰石直接进入转炉造渣炼钢模式取代传统的“煅烧石灰-造渣炼钢”模式,使煅烧石灰的用量在40~50 kg/t_钢基础上,降低煅烧石灰用量高达50 %以上;采用CO₂代替N₂用于转炉溅渣护炉以及复吹转炉底吹CO₂进行搅拌和冶炼技术,预计能够取得良好的效果.      

Silicon volatilisation in the form of SiO during slagging by limestone in BOF

In this paper, the silicon volatilisation phenomenon during slagging by limestone in basic oxygen furnace (BOF) and its influencing factors were studied by industrial experiment and thermodynamic calculation. In our estimation, the volatilisation ratio of silicon in this industrial experiment is about 13.01–47.82%. Thermodynamic analysis showed that the silicon volatilisation phenomenon happens after charging limestone directly into BOF because CO₂ from limestone decomposition could massively oxidise the silicon in the hot metal into gaseous SiO in the hot spot zone. The mass of produced SiO increases, then decreases with the increase of the limestone addition and the carbon content of hot metal, and SiO mass is proportional to silicon content of hot metal. Compared with lime slagging, the strong stirring effect of CO₂ from limestone decomposition, massive foaming slag formation, great increment of furnace gas are all favourable to silicon volatilisation.     

60 t转炉石灰石替代石灰造渣脱磷的试验研究

试验研究了60 t转炉采用石灰石替代石灰造渣对0.03%~0.27%C,0.012%~0.024%P,0.023%~0.036%S钢水在1580~1680℃的脱磷效果,对比了石灰石和石灰造渣时渣-钢磷分配比,得出石灰石造渣时渣中TFe,终渣碱度和终点钢水温度对渣-钢磷分配比Lp的影响。结果表明,石灰石替代石灰造渣时,熔池中铁和磷的氧化方式和脱磷反应不变,但钢水的脱磷效果较好:石灰造渣平均Lp为80,石灰石造渣平均Lp为101。石灰石替代石灰造渣炼钢时,渣中TFe含量14%~17%,终渣碱度3.1~3.4,钢水终点温度1600~1630℃时,脱磷效果最好。     

石灰石代替石灰造渣炼钢减排CO2 的研究

为了分析石灰石代替石灰造渣炼钢这项技术在节能环保方面产生的效果,本文将石灰石直接进转炉造渣 炼钢模式和原有的“煅烧石灰-造渣炼钢”模式的CO 2 排放进行详细的对比计算,结果得到用石灰石替代1 kg石 灰,在冷料为废钢和生铁块的情况下,分别能够减排1.29 kg和1.12 kg CO 2 。该技术为钢铁行业节能减排带来的 效益巨大。     

转炉合成渣洗工艺对45钢纯净度的影响

主要研究了转炉出钢合成渣洗工艺对45钢纯净度的影响。结果表明：采用合成渣洗工艺后,铸坯中的全氧质量分数有所降低,比未合成渣洗的铸坯全氧质量分数降低2588%;采用合成渣洗工艺后,铸坯中大颗粒夹杂物含量平均由966 mg/10 kg减少为512 mg/10 kg,平均减小了4700%。     

SiO2-Al2O3-Fe2O3渣在铁水脱硫处理中的应用

为了改善铁水脱硫扒渣操作的效果,进行了在铁水喷镁脱硫结束时,将SiO2-Al2O3-Fe2O3系合成渣作为凝渣剂加入铁水脱硫罐内的半工业试验.结果表明,这种凝渣剂具有成渣速度快、铺展性好、吸附脱硫产物能力强的特性,有利于干净扒渣、缩短扒渣时间、降低铁损、减少温降和转炉回硫.     

转炉采用石灰石部分替代石灰的冶炼实践

分析了石灰石热分解过程中的能量消耗和特性及分解过程中的渣化反应,用石灰石原矿部分替代石灰的工业实践表明,使用石灰石原矿不仅可减少冷却废钢的用量,还可平衡转炉富裕的热量;石灰石部分替代活性石灰,还可降低石灰石煅烧过程能耗,保护环境同时满足了转炉冶炼普通钢种的要求。     

石灰石在莱钢120t转炉炼钢中应用实践

石灰石有非常好的冷却效果,在化渣过程中能够起到抑制前期碳氧反应的作用,使前期碳氧反应与炉渣高度泡沫性的时间错开,避免了泡沫型喷溅产生。通过加料控制、枪位控制、氧压和底吹控制,将石灰石作为压喷剂和脱磷剂,在120t顶底复吹转炉上形成一套无喷溅高效去磷的转炉石灰石造渣工艺,降低石灰消耗,解决了转炉泡沫型喷溅问题,提高转炉脱磷率,降低生产成本,提高钢水质量,同时具有显著的经济和环保效益。