B2O3-Na2O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣性能的影响

 为解决含钒钛铁水脱硫扒渣过程中炉渣黏稠、铁损大及后续回硫多等问题,运用FactSage热力学软件,结合高温试验,探究了B₂O₃+Na₂O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣回硫、熔点及黏度的影响。结果表明,随着B₂O₃和Na₂O加入,铁水脱硫渣熔点及黏度显著降低;调渣剂中添加CaO有助于抑制回硫。并提出了改善铁水脱硫渣性能的调渣剂配方(质量分数),即CaO 45%～55%、SiO₂ 10%～15%、Al₂O₃ 5%～8%、B₂O₃ 15%～20%、Na₂O 5%～10%。调渣剂添加量为脱硫渣渣量的5%～10%时,能有效降低脱硫渣熔点和黏度,减少回硫。     

高镁铝酸钙型预熔精炼渣配加合成渣以及Al对低碳钢深脱硫的研究

用10 kg感应炉进行了20%～40%高镁铝酸钙预熔渣(/%:5SiO2、37CaO、42Al2O3、13MgO、3FeO)配加60%～80%合成渣(/%:10SiO₂、61CaO、25Al₂O₃、4MgO)及加5～10g/kg Al对初始(74～167)×10^-6 [S]的低碳钢(/%:0.06C、0.20Si、1.20Mn、0.020Nb、0.015Ti)的深脱硫试验。结果表明,钢液硫含量在精炼10 min内就可到达最低值,精炼过程随着钢液氧活度逐渐升高而渣硫化物容量逐渐降低,渣钢硫分配比减小,钢液有一定的回硫;较大的铝加入量、较低的初始硫含量和较大的渣硫化物容量有利脱硫反应的进行,也可以抑制钢液回硫;20%高镁铝酸钙预熔渣+80%合成渣脱硫效果较好,控制精炼渣成分(/%):50～60CaO、5～7MgO、28～32Al₂O₃、～8SiO₂、Al加入量3 g/kg,钢中硫含量可降至0.0016%。     

Fe- Ni- Cr 系合金连铸保护渣冷却过程矿相析出热力学分析

采用 Factsage 热力学软件计算和实验室研究相结合的方法，探究碱度 ( 0. 8 ～ 1. 2 ) 、BaO 含量 ( 5% ～ 15% ) 、B₂ O₃ 含量(5% ～15% ) 对 Fe-Ni-Cr 系耐蚀合金连铸保护渣 CaO-SiO₂ -Al₂ O₃ -CaF₂ -Na₂ O-MgO 系冷却过程矿 相析出的影响 。 结果表明，当熔渣碱度由 0. 8 升高到 1. 2 时，析晶温度由1 201．7 ℃ 升高到1 256．4 ℃，硅酸盐含量 从 83. 1% 降低到 79. 6% ; 熔渣中 BaO≤10% 时，随着 BaO 含量的升高，熔渣中晶体析出会受到抑制 。当熔渣中添加 10% BaO 时，晶体析出总量降低到 61. 1 % ; 当熔渣中添加 10% B₂ O₃  时，晶体析出温度降低到1 086．7 ℃，晶体析出 量降低为 66. 3% ; B₂ O₃  含量≤10% 时，可以促进熔渣玻璃化 。 最佳碱度为 1．0，BaO 或 B₂ O₃  加入量为 10% 。     

攀钢RH脱硫工艺分析

采用脱硫剂真空室加入法在攀钢进行工业试验,确定了最佳RH脱硫工艺参数,提高了RH脱硫效率.分析确定:RH脱硫处理过程中,ω(FeO+MnO)控制在10%以下,顶渣碱度控制在6以上,脱硫时间在10 min以上,可取得较好的脱硫效果;采用高碱度脱硫剂可以提高RH脱硫效率,减轻对RH设备的腐蚀,延长RH设备使用寿命.工业试验...     

铁水喷吹脱硫渣新型隔断剂的开发试验

在脱硫扒渣的过程中,不同批次铁水包扒出的铁水会相互渗透,导致渣铁凝固结成大块,难以破碎,针对这一问题第二炼钢厂开发了一种使用炼钢系统自产废料制备脱硫渣隔断剂(/%:6～15SiO₂、20～35CaO、≥50Mg0、5～15FeO),使用该隔断剂后不仅降低了脱硫渣的加工处理难度,渣铁回收率由原来的10%增加至92%以上,而且减轻了环境污染。     

精炼渣组成对钢渣硫分配比的影响

采用二次正交回归实验设计方法在中频感应炉内进行碱度R(CaO/SiO₂)2～7的CaO-SiO₂-MgO- Al₂O₃精炼渣系的脱硫实验,建立渣系组分与钢-渣硫分配比Ls关系的数学模型,实验渣碱度、渣指数MI (R:Al₂O₃)、CaF₂、MgO和FeO含量对硫分配比Ls的影响。结果表明,渣碱度R 3.5～5.0、渣指数MI 0.25～0.40时脱硫效果较好;精炼渣最佳组分为(%):9CaF₂、8MgO、13Al₂O₃、<0.5FeO,R值=4。     

基于熔渣离子分子共存理论的CaO-MgO-SiO2-FeO-Al2O3熔渣黏度预测模型

研究了含FeO的CaO-MgO-SiO₂-FeO-Al₂O₃五元渣系的黏度预测模型，引入黏度的补偿效应，通过对前人的熔渣共存理论黏度预测模型进行改进，建立含FeO熔渣的黏流活化能和各结构单元之间的关系，模型计算的黏流活化能和拟合得到的数值吻合较好。根据补偿效应，利用模型计算的黏度值与实测值的误差在允许范围内。分析表明，随着渣中混合碱度w(CaO)/w(SiO₂+Al₂O₃)和碱性氧化物(如MgO和FeO)含量的增加，熔渣黏度降低。另外，熔渣黏度随着温度的升高而降低，低温条件下，熔渣组分的变化对熔渣黏度的影响较大。基于本模型计算的参数值可用补偿效应代替前人模型中的Ai参数拟合值，使模型参数值整体减少。     

组分含量对CaO-MgO-SiO2 -Al2O3四元精炼渣系黏度的影响

采用三元二次正交设计方法,利用熔体物性综合测定仪对碱度(CaO/SiO₂)1.2～6.0,MgO 1.9%～10%,Al₂O₃ 6%～29.1%的CaO-MgO-SiO₂-Al₂O₃四元精炼渣系的黏度进行了测试和研究。实验结果表明.该四元渣1500℃的黏度为0.129～4.612 Pa·s,随碱度增加,该精炼渣系的黏度先略有下降后快速增加;随MgO含量增加,该渣系黏度呈现快速降低后略有上升的趋势;随Al₂O₃含量增加,该渣系黏度快速降低。综合来看,碱度为4～5、MgO 4.5%～5.5%、Al₂O₃ 24%～27%时,该精炼渣系黏度(≤1.0 Pa·s)较为适宜,具有较好的流动性,促进渣-金之间的反应,提高吸附夹杂物的能力,并为脱硫创造有利的动力学条件。     

高牌号无取向电工钢RH深脱硫

 以CaO-CaF2复合渣系为脱硫剂,在RH精炼过程采用真空投入法进行高牌号无取向电工钢深脱硫工业试验,采用KTH模型计算分析了RH炉渣成分对硫容量CS的影响。研究结果表明,炉渣成分控制在 w((CaO))/w((SiO2))为5～7, w((CaO))/w((Al2O3))为1.5～1.8, w((Al2O3))为25%～30%,w(（FeO+MnO）)<5%,脱硫剂加入量为6~8kg/t时,钢中硫质量分数从平均0.0031%降低到0.0018%,最高脱硫率达到47.1%,平均脱硫率为41.7%。     

RH精炼过程深脱硫技术研究

采用低SiO_2含量的CaO-Al_2O_3-SiO_2系脱硫剂,在180tRH上进行了深脱硫试验。结果表明,脱硫率可达到70%以上,且处理过程中未发生回硫现象;RH脱硫过程炉渣中FeO和MnO含量的升高有利于炉渣光学碱度的提高;脱硫剂的合适加入量为1.5t。     

TiO2-Al2O3-CaO-SiO2低碱度高钛渣熔体黏度特性

研究了TiO₂含量、Al₂O₃含量以及二元碱度(CaO/SiO₂)对TiO₂-Al₂O₃-CaO-SiO₂低碱度高钛渣黏度的影响.实验采用旋转柱体法在1633-1873K温度范围内对渣系熔体黏度进行了测量.当TiO₂质量分数为23%-43%、Al₂O₃质量分数为3%-12%和二元碱度为0.3-0.7时,钛渣熔体黏度随TiO₂含量和碱度的增加而降低,随Al₂O₃含量的增加而增加.通过对转底炉-电炉熔分过程渣系脱硫能力计算,得知在低碱度高钛渣中TiO₂属于酸性.依据黏度测量数据和对TiO₂属性的界定,通过修正Urbain模型建立了低碱度高钛渣的熔体黏度预报模型.模型预测结果误差为11%,证明新模型对于低碱度高钛渣的黏度具有良好的预报效果.      

转炉出钢渣洗脱硫的理论研究与工业试验

对转炉出钢渣洗脱硫进行了理论分析和工业试验。结果表明：除温度外,转炉出钢渣洗脱硫的热力学和动力学条件均优于炉内脱硫。在顶渣流动性良好的前提下,提高碱度和降低渣中w（FeO＋MnO）有利于脱硫。预熔型脱硫剂的脱硫效果优于机械混合型脱硫剂,其平均脱硫率达到51％。     

炉渣对含钒钛铁水/半钢预脱硫的影响

针对攀西地区铁水/半钢预脱硫效果差异的问题,理论分析了脱硫前后炉渣成分以及物相对脱硫的影响。分析结果表明,脱硫后渣中硫含量为高炉渣/提钒渣的4～5倍,脱硫渣中硫以CaS的形式存在,未发现MgS;半钢脱硫渣平均CaO含量较铁水脱硫渣少15%,FeO含量多9%;铁水预脱硫后渣中低熔点物相含量较少,主要是mCaO·nAl_2O_3(1 400℃),半钢脱硫渣中低熔点物相含量较多,主要是FeO(1 369℃)。增加脱硫剂喷入量,可以提高脱硫渣的固硫能力,减少回硫的发生。高炉渣和提钒渣作为顶渣进入预脱硫工序的渣量(以100 t铁水计)均在1～2 t。     

刚果(金)某氧化铜精矿还原熔炼渣物化性能研究

针对刚果(金)某氧化铜精矿中高硅、低铁的特性,通过高温马弗炉还原熔炼试验,考察了碱度和FeO对熔渣形貌、熔点、密度、黏度及电导率的影响。结果表明,该体系熔渣主要以硅酸钙的玻璃相存在,Mg、Al及Fe分散在其中。随着碱度从0.2增加到0.6,熔渣熔点先降低后升高,黏度先增大后减小,密度先减少后增大,电导率呈上升趋势;随着FeO含量从6%增加到10%,熔渣熔点和黏度呈下降趋势,密度和电导率呈上升趋势。适合本体系熔渣的碱度为0.5左右,FeO加入量6%,则熔渣熔化温度1 250℃,黏度2Pa·s(1 400℃),密度2.6～3.0g/cm~3。此时,粗铜品位达到96.5%,铜收得率超过98%。     

CaF2对铝酸钙预熔精炼渣系预熔特性和脱硫的影响

在实验室条件下，配制了以CaO Al2O3系为基添加少量氧化镁、二氧化硅构成的四元渣系。研究该渣系中添加不同比例氟化钙预熔后所得渣系的性质。结果表明，添加氟化钙后得到的预熔渣脱硫效果较同组不加氟化钙的差，故采用不添加氟化钙预熔后得到以12CaO·7Al2O3为主的铝酸钙预熔渣系。该渣系具有熔点低、光学碱度高、脱硫能力较强的特点，脱硫率达到80%。     

KR铁水脱硫剂逸散及搅拌器黏渣分析

 为进一步提高KR机械搅拌铁水脱硫效率,对KR机械搅拌铁水脱硫时脱硫剂加入过程中的逸散和搅拌器叶桨上方黏结渣块产生原因进行分析。结果表明,脱硫剂粒度和成分、加料方式、铁水带渣是引起加料逸散和搅拌器黏结渣块的主要原因。采取控制脱硫剂粒度小于0.1 mm的比例小于10%、控制加料时的搅拌速度不大于40 r/min、优化萤石粒度避免脱硫剂中局部CaF₂质量分数高、采取脱硫前扒除铁水带渣等方法,有效改善脱硫剂逸散和搅拌器黏渣,进而提高脱硫剂的利用率和铁水脱硫率。     

碱度对精炼渣理化性能及磷元素迁移的影响

外加电场处理冶金废渣中磷杂质是冶金固废循环利用的重要方式之一。为探究熔渣理化性能对电场强化冶金渣磷元素分离的影响,综合红外光谱、旋转黏度计法、四探针法以及脉冲电场试验,获得不同碱度条件下CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO精炼渣系的结构特征、黏度、电导率,并分析精炼渣理化性能对电场作用下磷迁移效率的影响。结果表明,渣系碱度在2.3～3.2内增加,Si-O和Al-O网络结构呈现解聚-聚合-解聚作用;综合熔渣熔化温度及网络结构影响,熔渣黏度呈现出降低-升高-降低趋势,而综合熔渣阳离子浓度及网络结构影响,熔渣电导率变化趋势与黏度相反;无电场时,综合熔渣网络结构和黏度影响,渣中磷元素迁移率呈现增大-降低-增大趋势,施加电场后,渣钢间原本的平衡态受到破坏,由于熔渣电导率和黏度及网络结构叠加作用,促进了磷元素的进一步迁移,且磷迁移率随碱度增加的变化规律与无电场时呈现的规律一致。     

新型高效精炼合成渣的开发与应用

针对现有精炼合成渣存在的易吸水粉化、不易熔化、电耗高等问题,通过优化设计配比,采用高碱度、高Al2O3渣系,开发了成分粒度均匀、强度高、性能稳定的新型高效精炼合成渣,可实现生产及炼钢加入的机械化、自动化。应用表明,该合成渣加入量5～8 kg/t,渣中TFe含量低,精炼及脱硫效果好,精炼化渣时间缩短3 min,吨钢电耗减少了近7 kW.h。     

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.     

铁水包喂线脱硫工艺研究

通过现场试验,研究了铁水包喂线脱硫工艺中脱硫剂不同配比对铁水脱硫的影响,分析了影响铁水包喂线脱硫的因素。结果表明:喂线脱硫是一项可行的脱硫措施,脱硫剂成分含钝化镁25%、白灰65%、萤石粉5%、石墨粉5%,喂线速度在95m/m in时,最高脱硫率达到89%;喂线脱硫前必须先扒渣,稀渣时加入聚渣剂能有效提高脱硫率;喂线脱硫处理成本较高,最低为35.73元/t。