中磷铁水同时脱磷脱硫实验室研究

针对w([P])在0.33%~0.44%的中磷铁水,在1 350℃条件下采用喷吹法对同时脱磷脱硫渣系进行了优化试验。结果表明:CaO过剩系数、氧化剂过剩系数和w(CaF_2)/w(CaO)对脱磷的影响不大,但对脱硫影响显著。综合考虑脱磷率、脱硫率和渣量,最佳渣剂组成为CaO过剩系数45%,氧化剂过剩系数15%,w(CaF_2)/w(CaO)为0.5;用B_2O_3代替CaF_2,须将w(B_2O_3)/w(CaO)控制在0.20以上。     

含硼炉渣性能研究

本文研究了高炉型含硼炉渣的性能。B_2O_3在CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3渣系中起助熔剂的作用,能降低炉渣的粘度和熔化性温度。含硼高镁渣具有适于冶炼的粘度和熔化性温度,脱硫性能良好。炉渣碱度(CaO/SiO_2)仍然是判别硼镁渣脱硫能力的主要因素。硅、硼的还原规律相近,B_2O_3的存在促进了渣中SiO_2的还原。     

向含钒铁水喷吹(Na_2CO_3+O_2)的冶金反应特征

在0.5和8～10t的钢水包中进行喷吹(Na_2CO_3+O_2)的试验,结果表明:铁水中原始[si]>0.2%时,向铁水中喷吹Na_2CO_3,硅首先被氧化,然后进行脱硫、脱磷和脱钒反应;向铁水中喷吹(Na_2CO_3+O_2)时,由于铁水和渣中的氧化位提高,促进了脱磷、脱钒反应的进行。采用这种喷吹工艺,可取得脱硫率和脱磷率≥90%,脱钒率≥85%,钠化钒渣的转浸率≥95%的优良冶金效果。     

提钒半钢炉外脱磷剂研究

基于某钢厂提钒转炉研究半钢炉外脱磷工艺,旨在不影响生产进度的情况下增加脱磷工序,从而减轻转炉脱磷压力,降低终点磷含量,以达到超低磷钢的生产水平。通过实验室研究得到了提钒后的半钢在实验室管式炉中脱磷时所需的合适温度、反应时间以及脱磷剂加入量,以此为基础对CaO-Fe_2O_3-CaF_2系、CaO-Fe_2O_3-CaF_2-Al2O3系、Na_2CO_3-CaO-Fe_2O_3-CaF_2系和BaO-CaO-Fe_2O_3-CaF_2系脱磷剂的配比进行研究,找出各系脱磷剂的最佳配比,最后,设计出现场提钒后的半钢炉外脱磷工艺操作,并进行现场试验验证,这为生产实践提供了一定的参考价值。     

转炉留渣双渣工艺两阶段脱磷对比

 为了获得两阶段脱磷的关键工艺参数,通过统计100 t转炉留渣双渣工艺生产数据,比较了脱磷及脱碳阶段的脱磷有利条件,研究结果表明,两阶段脱磷条件对脱磷效果的影响规律存在显著差异,脱磷阶段炉渣碱度为1.8~2.2、Fe2O3质量分数为23%~28%、钢液温度为1 350~1 400 ℃时,可获得最优的脱磷效果;脱碳阶段炉渣碱度为3.2~5.2、Fe2O3质量分数为18%~30%、钢液温度为1 600~1 700 ℃时,提高炉渣碱度及Fe2O3质量分数或降低钢液温度可获得更优的脱磷效果;脱磷、脱碳阶段都没有达到热力学平衡,但脱磷阶段与热力学平衡差距更大,脱碳阶段更接近热力学上的平衡。     

用Na_2CO_3渣脱硫精炼钢水——Na_2CO_3炼钢法开发(6)

在以前的报告中曾阐明了用Na_2CO_3精炼钢水的脱磷特征。本文叙述的是精炼钢水的脱硫,由于是用氧气吹炼,所以远远不同于只用Na_2CO_3精炼钢水的脱硫,然而用与脱磷相同的方法测定了操作结果。在铝坩埚(Al_2O_3>99％)高频感应炉中熔炼了4公斤钢水。通过水冷喷枪将氧气吹入炉内,并且仅仅在熔炼的开始就把粒状Na_2CO_3加入。当把Na_2CO_3加入后,铝坩埚内就充     

B_2O_3对含钛高炉渣中钙钛矿相及渣铁分离的影响

针对钒钛磁铁矿高炉冶炼过程出现的炉渣黏稠、渣铁难分等问题,通过配加不同比例的B_2O_3改性剂对炉渣成分进行调整,研究了改性剂对含钛高炉渣中钙钛矿晶粒的析出行为、微观形貌等的影响,并探讨了改性剂B_2O_3的改性机理。结果表明,添加一定量的B_2O_3能够对钙钛矿晶粒的析出产生比较明显的抑制作用,其效果随B_2O_3添加量的增加而增加。结合SEM-EDS对产物进行分析,发现随着B_2O_3改性剂用量的增加,金属铁更加容易聚集长大。B_2O_3作为一种低熔点助熔剂进入高钛型高炉渣中,能够有效地降低冶金渣的黏度和液相线温度,改变渣的物相组成,实现富钛相较好的富集,此方面的机理研究能够对将来高钛型高炉渣的资源化利用提供一定的理论基础。     

炉渣物相变化对“双渣+留渣”冶炼工艺脱磷的影响

通过扫描电镜等对"双渣+留渣"工艺冶炼时脱磷渣的微观结构和物相组成进行了观察与分析,并对部分炉渣进行了热处理,研究了炉渣物相变化对脱磷的影响。研究结果表明:脱磷率较高的A1~A3脱磷渣中物相主要由铁酸钙及复杂的硅酸盐液相(Ca_3TiFeSi_3O_(12)、Ca_(54)MgAl_2Si_(16)O_9)与固溶有磷酸钙的硅酸二钙固相(2Ca_2SiO_4·Ca_3(PO_4)_2、Ca_7(PO)_4(SiO_4)_2)组成,而脱磷率较低的A4脱磷渣的物相主要为液相,A5脱磷渣物相主要为MnFe_2O_4、MnV_2O_4、Ca_(12)Al_(14)O_(33)等,两者几乎没有发现富含磷的硅酸二钙固相;热处理前后A3脱磷渣物相变化不大,A4脱磷渣变化较大,热处理后物相变为灰色液相和白色树枝状RO相;"双渣+留渣"冶炼工艺脱磷期炉渣中含有较多未溶解的CaO,而脱碳期炉渣中未溶解的CaO含量较少,脱磷炉渣物相中形成固相硅酸二钙颗粒对加快脱磷反应起重要作用。     

60t转炉用含铬铁水冶炼HRB400钢的工艺实践

试验研究了铁水中铬含量(0.15%~0.27%)对脱磷率、Cr、Mn回收率和HRB400钢力学性能的影响。通过生产实践得出铁水最佳Cr含量为0.18%~0.25%和炉渣(Cr_2O_3)为2%,通过合理控制炉渣成分(/%:45.84CaO,16.10SiO_2,8.81MgO,1.60Al_2O_3,3.48P_2O_5,1.55Cr_2O_3,13.23TFe,R2.84),转炉脱磷率为80.33%,Cr的回收率为71.35%,转炉终点[Cr]为0.13%以上,钢中Si含量可降低0.02%,Mn含量降低0.03%,可有效利用残余元素Cr替代部分Si和Mn,降低了生产成本。     

废弃脱硝催化剂直接合金化研究

使用铝粉还原废弃脱硝催化剂中的TiO_2,选择SiO_2-TiO_2-CaO-Al_2O_3-CaF_2-Na_2O渣系,随着还原过程的进行,渣中TiO_2逐渐减少Al_2O_3逐渐增多,还原产物钛传质进入铁液形成铁钛合金,实现废弃脱硝催化剂中钛元素的资源化回收。运用热力学软件Factsage 7.1的Equilb模块计算得出反应完全后渣成分为SiO_2 3%,CaO 15%,CaF_2 44%,Na_2O 2%Al_2O_3 35%,钢中钛含量可达2.5%。在相图中反应炉渣成分变化的路径上依次选取A、B、C、D点,运用Factsage 7.1的Viscosity模块对还原过程炉渣黏度进行计算,得出还原过程中炉渣黏度均小于0.03 Pa·s,具有较好的流动性。根据试验以及能谱和XRD分析,钢中钛含量达到1.67%,为Equilb模块计算值的67%。渣中大量TiO_2被还原进入钢中,基本实现了废弃脱硝催化剂中钛元素的直接合金化。     

电气石矿物的全分析

电气石是含硼的铝硅酸盐矿物,一般结构式为(Na,Ca)(Mg,Al),〔BAl_3Si_6(O,OH)_3〕,因类质同象置换普遍,成分较复杂,故常使其组分不定,主要成分的含量变化如下(以％计):SiO_230～40,B_2O_38～12,Al_2O_318～44,FeO+Fe_2O_30～38,MgO0～25,Na_2O0～8,CaO0～4,H_2O1～4,尚有K、Mn、Li等元素的混合物。电气石有3个主要类别:     

含钒铁水炉外脱硫粉剂组分对脱硫影响的研究(以石灰为基的脱硫剂——Ⅰ)

本文在实验室的高温炉内,研究了含钒铁水炉外脱硫粉剂中,CaF_2、Na_2cO_3、Al、C和Na_2B_4O_7等组分对石灰粉剂脱硫的影响及机理。提出了各组分的适宜添加量和改善脱硫反应动力学条件的实验结果。为选择含钒铁水炉外脱硫粉剂的适宜组成提供依据。     

大型转炉炼钢过程的冶金反应

研究了宝钢 [宝山钢铁 (集团 )公司 ]30 0 t转炉炼钢过程中熔池金属成分、炉渣成分、温度的变化以及熔池脱碳、脱磷、脱硫的情况 ;检测了炉渣的流动温度和岩相结构 ,分析了渣 -钢之间化学反应的平衡状况和氧射流对熔池的作用。研究结果表明 :宝钢转炉炼钢工艺基本合理     

铁水和钢水的脱磷冶金学与工艺

一、脱磷的冶金原理铁水或钢水脱磷最好是在氧化条件下和在碱性渣下进行。在炼铁生产的正常还原条件下或钢水在低氧化铁的熔渣下脱氧时,从铁水或钢水中去除磷的数量大体相同。 1.铁水脱磷铁水用石灰渣或苏打渣脱磷的反应式为2〔P〕+5〔O〕+4(CaO)(?)(4CaO·P_2O_5) (1)2〔P〕+5〔O〕+3(Na_2O)(?)(3Na_2O·P_2O_5) (2) 硅酸钙和硅酸钠的化学稳定性比磷酸钙和磷酸钠好(见图1),因此必须对铁水进行预先脱硅。这样才能用石灰或苏打碱性渣进行有效的脱磷。除此之外现有的热力学数据表明,达到平衡时,特别是在较低的温度下,     

炉渣成分对COREX铁水脱硫效果的影响

 COREX熔融还原炼铁工艺具有污染小、能耗低、对冶金焦的依赖性低等优点,但存在着铁水中硫质量分数高的问题。为了提高COREX 3000工艺的脱硫效果,针对炉渣中w(CaO)/w(SiO2)、w(MgO)及w(MgO)/w(Al2O3)等指标对脱硫效率的影响进行了研究和实践。通过渣铁耦合试验研究了炉渣成分对脱硫效率和渣铁间硫分配比的影响规律,优化调控炉渣成分并得到适宜的炉渣成分范围。比较两种碱性氧化物对脱硫效率的影响程度,应当优先调整炉渣二元碱度至1.20～1.35,随后是炉渣的MgO质量分数,同时还要兼顾w(MgO)/w(Al2O3),适宜的w(MgO)/w(Al2O3) 为0.80～0.90。     

炉渣中氮的测定

炉渣主要用于钢的精炼,用于脱磷和脱硫等,所以炉渣的研究对提高钢的质量,改进冶炼过程具有非常重要的意义。 炉渣研究也涉及到其中气体成分的测定,查阅文献期刊,仅发现有关炉渣定氢的少量报导,而有关炉渣定氮资料,迄今尚未见到。因为炉渣定氮非常困难,大概是一个技术空白。     

LF精炼渣脱硫的理论与工业试验研究

对超低硫钢生产过程中LF精炼渣脱硫进行了理论分析与工业试验,结果表明:优化精炼渣成分,提高光学碱度,强化钢水及炉渣脱氧,选择合适的渣量是提高脱硫效率的有效手段;武钢管线钢生产中LF平均脱硫率为55%;CaO-SiO2-Al2O3-MgO(5%)渣系等硫分配比曲线图可指导生产选择合适的炉渣成分.     

钢包铸余渣作为转炉脱磷助熔剂理论及实践

针对铝酸钙系精炼钢包铸余渣代替萤石作为转炉助熔剂对脱磷效率的影响,首先利用Factsage热力学软件对比计算分析了Al2O3、CaF2作为转炉炉渣助熔剂,对脱磷产物活度及磷容量的影响规律,并在实验室硅钼炉上对脱磷效率影响规律进行了对比研究。在此基础上,研究了精炼钢包铸余渣代替萤石的替代比例及应用效果。结果表明,分别以Al2O3、CaF2作为转炉脱磷助熔剂时,二者对炉渣碱度的控制要求相当;CaF2的助熔能力明显强于Al2O3,而Al2O3能降低脱磷产物的活度,增加炉渣磷容量,相比CaF2对脱磷反应具有热力学优势;w((Al2O3))为5.0%～9.0%的炉渣达到的脱磷效率,与w((CaF2))为3.0%～6.0%时相当;用武钢铝酸钙系钢包精炼铸余渣代替萤石作为转炉炼钢脱磷助熔剂,其与萤石的替换比例为2.5∶1,冶炼过程炉渣熔化良好,转炉终点钢水脱磷率提高3.0%左右。     

基于高FeO转炉渣的钢液脱磷行为

 为了研究在转炉冶炼中高FeO转炉渣条件下钢液的脱磷行为,采用双联法在某钢厂300 t脱磷转炉上展开高氧化性转炉渣脱磷工业试验。通过理论分析并结合XRD、拉曼光谱分析等手段,研究了脱磷温度、转炉渣矿相结构以及终渣成分等因素对高FeO转炉渣条件下钢液的脱磷的影响。通过热力学公式计算发现,脱磷转炉最佳理论脱磷温度约为1 675 K。对比分析了不同脱磷效果的转炉渣的矿相结构,结果表明,2CaO·SiO₂和3CaO·P₂O₅矿相结构有利于脱磷反应的进行,3CaO·SiO₂对脱磷效果的影响不明显;Si—O—Si键和[FeO₄]键特征峰面积越大,Q0和Q2单元特征峰面积越小,脱磷效果越好。最后研究了脱磷炉钢液脱磷率≥60%时终渣成分的最佳控制工艺参数,碱度R为1.05～1.30,w([FeO])为33%～37%,w([MgO])≤3.0%,w([MnO])为4.3%～5.4%。本研究可以为钢铁企业采用双联法开发超低磷钢提供理论依据和技术指导。     

钢液二次精炼中CaO基熔剂脱磷效果的研究

在实验室条件下,利用CaO-Fe2O3-CaF2系熔剂进行钢液二次精炼脱磷工艺实验,测定CaO基熔剂添加量以及熔剂中加入SiO2、Al2O3和转炉渣时对钢液脱磷效果的影响关系。结果表明,对于优化组成的CaO基熔剂,通过控制相关脱磷影响参数,仍可得到大于90％的脱磷率,能将钢液ω(P)从0．05％降低到0．005％以下。