用渣洗替代钢包精炼炉脱硫的工艺优化试验研究

为简化船板钢生产工序,减少钢水精炼时间以控制生产节奏,进行渣洗脱硫替代钢包精炼炉(LF)脱硫的工艺改进试验。分析转炉终渣氧化性、终点碳含量及钢包底吹氩流量等参数对渣洗过程中脱硫率的影响。结果表明:终渣FeO质量分数大于25%时,脱硫率在20%以下;终点碳质量分数低于0.06%时,由于钢水氧化性强,钢水脱硫率低于20%,需将转炉终点碳质量分数控制在0.1%以上;增大氩气流量能提高脱硫率,但当流量超过0.5 m~3/min,效果不再明显。该研究为用渣洗脱硫取代LF炉脱硫工序提供了依据。     

电场作用下钢水中铜元素的分离

在钢液中外加一个-30～0 V的电场,使钢中的铜离子在电极附近富集.试验结果表明加入-30 V的电场,处理后的钢水铜含量可从0.1%降到0.003%,铜的富集率可达到97.0%.铜的富集速率与附加的电场强度有关,-30 V的电场下,铜的富集率达90%时,需要20 min.这种方法为钢水的脱铜提供了极好的条件.     

铵盐法钢液脱铜技术基础研究

以简便、易行为原则,研究开发了一种钢液脱铜新方法－铵盐法,氘用脱铜剂为氯化铵、草酸铵和尿素,加入方式为仿喂丝法和喂丝法。结果表明,铵盐法具有较好的脱铜效果,其中氯化铵脱铜效果最好,脱铜率达到了３６．３６％,单位质量（克）脱铜剂可脱除０．６９ｇ以上的铜。将钢中ｗ（Ｃｕ）＝０．６０％降至ｗ（Ｃｕ）＝０．３％只需加入４．５ｋｇ／ｔ左右的脱铜剂,尖工业上有较好的应用前景。     

钢水氧含量的预报与控制

通过测量湘钢炼钢厂80吨转炉终点钢水氧含量,回归得出转炉终点钢水氧含量主要取决于终点碳含量、钢水温度、终点锰含量和终渣氧化性,由此得出脱氧合金化时,脱氧量方程与脱氧剂加入量。     

高磷铁水预脱硅试验研究

试验研究了反应温度、氧化剂用量、脱硅渣碱度和铁水初始硅含量对高磷铁水预脱硅效果的影响。结果表明,铁水硅含量在加入脱硅剂后5 min内迅速降低;低温有利于脱硅,在反应温度为1 350℃时,铁水脱硅率达到94.32%;增加氧化剂用量,不仅能提高铁水脱硅率,还能提高铁水脱磷率;将脱硅渣碱度控制在0.6-0.8,既能提高铁水脱硅率,又能抑制锰的氧化,还可以改善脱硅渣的流动性、减少泡沫渣;铁水初始硅含量较高时,其脱硅率虽然得到提高,但终点硅含量也较高,且渣量大幅度增加。     

钢包脱磷热力学分析及生产应用

采用热力学计算分析的方法研究钢水磷含量与出钢温度、出钢碳含量、钢包炉渣成分对钢包脱磷的影响,根据热力学分析结果进行钢包脱磷生产实践。结果表明:降低转炉终点碳含量、提高炉渣碱度以及控制炉渣FeO质量分数在17%左右可促进脱磷反应的进行;将转炉终点碳质量分数控制在0.05%左右,钢包炉渣碱度控制在5.3～7.9,FeO质量分数控制在15%～20%,钢包脱磷率可达50.0%～72.2%,平均62.9%;采用钢包脱磷工艺生产低磷钢时,将转炉出钢磷质量分数控制在0.025%以内,成品磷质量分数可稳定控制在0.010%内,转炉冶炼周期可由33.7 min降低到30.5 min。     

CaO-BaO-Al2O3-SiO2-MgO-CaF2精炼渣系熔化温度研究

利用正交试验的方法进行CaO-BaO-Al2O3-SiO2-MgO-CaF2精炼渣系熔化温度的研究,结果表明,BaO的质量分数在0～15％范围内精炼渣系的熔化温度随BaO含量升高而降低;CaO/Al2O3含量比值由1增加到2,精炼渣系熔化温度逐渐升高,而CaO/Al2O3含量比值由2增加到4,精炼渣系熔化温度又开始下降;SiO2的质量分数由8％～20％,精炼渣系熔化温度随SiO2含量升高而升高.     

Li2O对CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5系钢包渣变性处理的实验研究

为控制钢包中钢水回磷和进行炉外脱磷,以Li2O作变性剂替代CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5系中部分CaO,研究了Li2O对渣系的熔化性能、粘度和脱磷能力的影响。结果表明,在控制渣系组成为：w(CaO Li2O)w(SiO2)=2.5,w(Li2O)=15%,w(Fe2O3 MnO2)=7%,w(P2O5) ≤3％的条件下,该渣系熔点低、粘度适中且脱磷能力强,能够对钢水进行钢包中的脱磷处理和回磷控制。     

温杖子金矿含铜金矿脱铜浸金研究

含铜金矿石是重要金矿资源，含铜金矿石的细菌氧化作用导致硫化物溶解，铜呈硫酸铜形式被脱除。生物浸渣用氰化物提金获得较高的金回收率。采用焙烧氧化、酸浸脱铜、氰化提金的处理方法，也能使含铜金矿达到脱铜提金的效果。细菌预氧化处理含铜金矿是一条经济有效的途径。     

含Cr_2O_3不锈钢熔渣导电性的研究

采用4探针法(Mo丝)对含Cr_2O_3不锈钢熔渣电导率进行测试,研究Cr_2O_3含量和碱度对熔渣电导率随温度变化的影响,并得出不同渣系的电导活化能。结果表明:在实验温度范围内所有熔渣的电导率均随温度的下降而降低,在碱度为1.00,1.25和1.50时熔渣电导率随Cr_2O_3含量的增加而减小;当熔渣中Cr_2O_3含量相同时,碱度由1.00增加到1.50,电导活化能增加,熔渣电导率随温度降低而下降速率加快。对熔渣进行淬冷,并对淬冷渣样进行X射线衍射(XRD)分析。结果表明,在淬冷条件下,渣中仍析出尖晶石相和钙镁硅石相,揭示了熔渣在降温过程中电导率下降的原因。     

Effects of oxygen potential and flux composition on dephosphorization and rephosphorization of molten steel

The dephosphorization experiments of low phosphorus containing steel by CaO-based and BaO-based fluxes were carried out. The effects of the oxygen potential in molten steel and the BaO content in the slag on dephosphorization and rephosphorization of molten steel were analyzed. The results showed that the dephosphorization ratio of more than 50% and the ultra-low phosphorus content of less than 0.005% in steel were obtained by the three kinds of dephosphorization fluxes as the oxygen potential of molten steel higher than 400×10-6. Rephosphorization of molten steel was serious as the oxygen content of molten steel lower than 10×10-6. BaO-based fluxes can improve the dephosphorization effect and reduce the phosphorus pick-up effectively under the condition of weak deoxidization of molten steel (the oxygen potential is about 100×10-6), but can not prevent rephosphorization under the condi- tion of deep deoxidization of molten steel (the oxygen potential less than 10×10-6).     

Thermodynamic analysis on the formation mechanism of MgO·Al_2O_3 spinel type inclusions in casing steel

MgO·Al2O3 spinel type inclusions in casing steel were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS).The results show that there are three forms.One is pure MgO·Al2O3 spinel,another is the composite oxide of the Mg-Al-Ca-Si-O system,and the third is the complex with oxide as a core covered by sulfide.The formation mechanisms were studied.The influences of slag basicity and vacuum degree on the magnesium content during the vacuum treatment of molten steel and furnace ...     

钢包渣中的氧化物与氮反应的热力学研究(二)

通过对钢包渣中V2O5,Nb2O5,La2O3等氧化物与氮反应的理论计算可知:在低压下,向还原性钢包渣中添加氧化物(V2O5,Nb2O5,La2O3),这些氧化物都可以与钢液中氮反应,对钢液脱氮有利;其中V2O5对钢液脱氮的促进作用明显大于其它两种氧化物;钢液在深脱氧的情况下,熔渣中这些氧化物都促进钢液脱氮.     

钢包渣中的氧化物与氮反应的热力学研究(一)

通过对钢包渣中Al2O3,B2O3,TiO2等氧化物与氮反应的理论计算可知:还原性钢包渣的氧化物在低压的情况下可与氮反应,对钢液脱氮有利;钢液在深脱氧的情况下,熔渣中氧化物能较好脱出钢液中的氮;其中B2O3,TiO2两种氧化物对钢液脱氮的促进作用比Al2O3强.     

Molten steel yield optimization of a converter based on constructal theory

Constructal theory is introduced into the molten steel yield maximization of a converter in this paper. For the specific total cost of materials, generalized constructal optimization of a converter steel-making process is performed. The optimal cost distribution of materials is obtained, and is also called as "generalized optimal construct". The effects of the hot metal composition contents, hot metal temperature, slag basicity and ratio of the waste steel price to the sinter ore price on the optimization results are analyzed.The results show that the molten steel yield after optimization is increased by 5.48% compared with that before optimization when sinter ore and waste steel are taken as the coolants, and the molten steel yield is increased by 6.84% when only the sinter ore is taken as the coolant. It means that taking sinter ore as coolant can improve the economic performance of the converter steelmaking process. Decreasing the contents of the silicon, phosphorus and manganese in the hot metal can increase the molten steel yield. The change of slag basicity affects the molten steel yield a little.     

熔钢与Na2O-Li2O-SiO2-B2O3熔渣间的界面作用研究

通过测定1803～1873K温度范围内3种熔钢与Na2O-Li2O-SiO2～B2O3熔渣间的界面张力值，研究了其间的相互作用。结果表明，在此温度范围内，随着熔钢中氧、硫含量的增加，界面张力值大幅降低，渣金间的相互作用加强，界面张力值随着渣中SiO。含量的增加而减小，随着Na2O和Li2O含量的增加而增加。     

Experimental Study on the Expansion Behavior of Full Aggregate Steel Slag Concrete

全集料钢渣混凝土膨胀性能试验研究

于峰¹,王旭良²,张扬¹,方圆^1*

（1.安徽工业大学 建筑工程学院,安徽 马鞍山243032;2.中国十七冶集团有限公司,安徽 马鞍山243000）

摘要：

为提高钢渣的利用率,开展全集料钢渣混凝土膨胀性能试验研究,采用正交试验方法,分析砂率、水灰比、钢渣砂含量、钢渣砂取代粒度、粗钢渣掺量及粗钢渣取代粒径等因素对全集料钢渣混凝土膨胀性能的影响。试验结果表明,随着钢渣砂取代粒径或粗钢渣掺量的逐渐增大,全集料钢渣混凝土膨胀率逐渐降低;随着水灰比或钢渣砂含量的逐渐增大,全集料钢渣混凝土膨胀率先增大后减小。钢渣砂含量和钢渣砂取代粒径对全集料钢渣混凝土的膨胀性能影响最为显著。在试验研究的基础上,充分利用钢渣的膨胀性能,合理建议自应力钢管混凝土和收缩补偿混凝土的配合比。基于单因素加权拟合方法,提出全集料钢渣混凝土膨胀率的近似预测公式。

关键词：钢渣混凝土;正交试验;膨胀性能;水灰比;砂率

     

密闭直流电弧炉钛渣生产还原剂碳因素分析

密闭直流电弧炉冶炼钛渣所用原料主要为钛铁矿和无烟煤,利用无烟煤中的碳高温冶炼还原.钛渣冶炼过程中,控制直流电弧炉入炉物料中无烟煤用量与钛铁矿用量的比例,使生产过程在密闭直流电孤炉输入功率保持一定、钛铁矿成分相对稳定的条件下,以获得良好的钛渣产品品质.无烟煤比例过大,产品钛渣中TiO2的含量下降,同时会增大熔渣的还原度,渣中低价氧化物的量增多,导致熔渣黏度和电耗增加.如果无烟煤比例偏小,达不到需要的还原度,碳最大可能的消耗在FeO的还原上,直接影响产品品质.当无烟煤比例达到一定程度,继续提高该比例,抑制了FeO的还原反应,杂质还原后富集进入渣相,使钛渣中TiO2受到稀释而贫化,不能提高钛渣的品位.在功率一定的条件下,入炉物料中无烟煤比例成为影响钛渣品位高低的关键因素.以云南某密闭直流电弧炉熔炼周期的生产数据得到其冶炼中无烟煤配碳比为12.403％.     

复吹转炉锰矿直接合金化热力学模型研究

基于某钢厂铁水、废钢和造渣料等的成分得出转炉炼钢的渣量计算模型,根据热力学原理得出锰的收得率和终点锰含量的预报模型。对模型研究结果表明,提高终点出钢温度、渣碱度、锰矿品位和铁水Mn含量,降低终渣含量及渣中FeO含量,可显著提高Mn的收得率和终点Mn含量。     

基于振动信号测量的连铸下渣检测系统

为了解决当前连铸下渣检测系统成本高、使用寿命短且难于安装维护等问题,提出了一种基于振动信号测量的下渣检测系统实现方法.通过分析连续下渣过程,根据钢水、钢渣因相对密度不同而产生的冲击振动差异判断下渣时间点.结合嵌入式系统技术,搭建了传感器远离钢水的下渣检测实验平台,有效地提高了系统使用寿命.利用自主设计的嵌入式实时数据采集系统进行数据采样与特征信号提取,通过人工神经网络（ANN）技术对经过预处理的实时信号进行训练与识别,进而判断钢水状态,并结合相关控制策略实现连铸下渣的自动控制.实验结果表明,该方法成本低,对现在有设备改造小,使用寿命长,下渣检出率在96％以上.