老化AOD不锈钢渣性质及其淋溶特性

氩氧脱碳炉(AOD)渣在长期堆存过程中,会经历水化、碳酸化和氧化等一系列的老化作用,这些反应均能影响AOD渣的物化性质及重金属淋溶特性,进而改变其安全资源化利用的潜力.通过控制淋溶液初始pH值和淋溶气氛,对老化10年之久的AOD渣进行了短期静态淋溶试验,并在淋溶过程中检测了浸出液的电化学特性和铬浓度,以此来研究淋溶条件...     

抑制AOD不锈钢渣粉化的试验研究

针对AOD不锈钢渣冷却过程中产生严重粉化扬尘问题,通过研究不锈钢渣冷却过程中的粉化机理,采用配加硼质改性剂抑制粉化扬尘技术,即在出渣过程中加入0.6%～1.0%质量分数的硼质改性剂,降低不锈钢钢渣的黏度和熔化温度,促使渣中游离氧化钙(f-CaO)熔解,与SiO2形成不易粉化的β-硅酸二钙(β-C2S),防止了渣中α′-C2S向γ-C2S的转变,有效抑制了AOD不锈钢渣冷却过程中的粉化扬尘,改善了周边环境。     

AOD氧化期渣对镁钙质炉衬侵蚀的影响

利用扫描电镜对镁钙砖反应层进行能谱分析,研究了120t AOD氧化期渣碱度(CaO/SiO₂-1.0～3.1)及渣中TFe(5.0%～20.0%)、MgO(1.7%～12.0%)、Cr2O3(8.0%～30.0%)对镁钙质炉衬侵蚀的影响。结果表明,氧化期渣碱度和渣中TFe含量是镁钙质炉衬侵蚀的重要影响因素,增加炉渣碱度(CaO/SiO₂≥3),降低渣中TFe含量(≤15%)可明显减少对炉衬的侵蚀。渣中含4%～12%MgO、15%～30%Cr₂O₃时对炉衬侵蚀的影响较小。     

304不锈钢AOD冶炼过程脱碳保铬和铬烧损的研究

针对AOD+LF二步法冶炼304不锈钢冶炼过程,通过分析AOD炉精炼不锈钢脱碳保铬机理,结合75t AOD工业生产数据,建立了冶炼过程中钢液成分、温度和一氧化碳分压三者之间的定量关系,同时分析冶炼过程各阶段的渣成分,研究不同温度和吹气模式下钢液铬烧损情况,提出了优化304不锈钢AOD生产的措施,最终实现钢水窄成分与高效...     

对AOD炉和铬转炉炉渣冶炼行为的试验和计算研究

铬转炉和AOD炉通过氧化钢水中的硅和碳来生产不锈钢。为了延长铬转炉镁碳炉衬和AOD炉白云石炉衬的使用寿命，就必须减少炉子某些关键部位耐火材料的侵蚀（特别是铬转炉中的风口区域和AOD炉中的风口、耳轴区域），或在炉役期间采取措施保护这些部位。渣保护就是延长转炉炉衬寿命的一个选择方案。渣保护是在出钢后把转炉渣留在炉中，并使其在转炉炉衬的关键部位凝固的方法。在本研究中，铬转炉和AOD炉的渣保护与常用的碱性氧气转炉（BOF）的溅渣护炉不同，不采用溅渣，而是通过前后摇炉使熔渣涂敷在炉壁上的。     

流体力学模拟硅铁还原AOD渣过程中铬的回收

AOD工艺于20世纪60年代由Linde公司设计开发，是目前最常见、最经济的高质量不锈钢的生产工艺。在AOD的精炼过程中，原辅材料通过炉口加入到钢液中，Ar-O2（或N2）混合气体由一排（一般5个）安装在炉壁一侧、直径为12．2—15．3mm的风口吹人熔池。图1是一座典型的85tAOD的轮廓图和尺寸。     

铬（VI）吸收光谱的研究及应用──钒渣、钢渣中铬的光度法测定

本文研究格（ＶＩ）吸收光谱，提出在碱性介质中，直接光度法测定钢渣、钒渣及钒钛磁铁矿中铬，准确度高、精密度好、简单、实用。     

1873K时CaO-SiO2渣系中铬氧化物的活性

在VOD和AOD炉的不锈钢脱碳工艺中，在炼钢温度下，与形成铁、镍和碳氧化物的吉布斯能相比，形成铬氧化物的吉布斯能相当低，钢水中的铬可优先氧化，损失的铬进入渣内。为了在脱碳的最终阶段回收渣中铬，必须优化不锈钢精炼过程中渣的成分。本文着重研究了CaO-SiO2渣系的特性，     

不锈钢AOD渣固化效果影响因素及其机理

 不锈钢氩氧脱碳（AOD）渣在冷却过程中易发生体积膨胀导致粉化扬尘,这不仅会对环境造成严重污染,给人体带来很大危害,还会造成资源的浪费,因此急需解决不锈钢渣的粉化扬尘问题,提高不锈钢渣的利用率。对不同改性剂对渣的粉化抑制效果进行研究,结果表明,随着B2O3和P2O5掺量的增加,对AOD渣有明显的固化效果,随着CuO的增加,AOD渣没有明显固化。分析原因表明,通过向不锈钢渣中添加半径比Si4+小的离子如B3+、P5+,可以使其在2CaO·SiO2的晶界或位错上富集,降低缺陷的自由能,降低[γ-2CaO·SiO2]成核的驱动力,抑制[γ-2CaO·SiO2]晶核的形成及长大,使2CaO·SiO2可以更好地稳定在[β]相,从而抑制了不锈钢渣的粉化扬尘。     

不锈钢AOD渣粉尘控制及其工程性能

 不锈钢AOD渣在冷却过程中由于晶格转变体积膨胀导致粉化,易造成粉尘污染。研究表明,出渣时喷入含硼改质剂能有效抑制AOD渣从β-C2S相向γ-C2S相的晶格转变,从而使粉化扬尘率降低90.1%。对无害化处理后的不锈钢AOD渣进行资源化利用探讨,结果显示,由于钢渣具有水硬胶凝活性,可作为水泥砂浆掺合料取代部分水泥,掺量范围应在0～30%之间。同时,对AOD渣及其水泥试块进行毒性浸出检测,结果表明,其中总铬、六价铬等浸出值均低于标准限值,不存在重金属浸出的问题,可进行后续资源化利用。     

风淬工艺对粒化不锈钢氩氧脱碳炉渣的影响

为了改善不锈钢氩氧脱碳炉渣的稳定性,采用风淬法对不锈钢氩氧脱碳炉渣进行粒化试验,研究了炉渣碱度、改质剂、温度、风速和喷吹角度对其粒化效果的影响规律。结果表明,渣粒平均粒径随着碱度的降低先减小后逐渐增大,碱度为1.8时平均粒径达到最小值4.31 mm;添加氧化硼改质后,粒化渣平均粒径随着碱度的降低与改质前变化趋势相同,但整体减小;随着熔渣温度升高,粒化渣粒平均粒径增大;随着风速增大和喷吹角度减小,粒化渣粒平均粒径逐渐减小,在21.5 m/s风速下得到最小粒径3.67 mm,当喷吹角度为25°时达到最小粒径4.28 mm。     

含铬特殊钢渣中总铬及六价铬浸出特性及影响

 含铬特殊钢渣中六价铬具有强氧化性和高毒性,研究不同条件下渣中总铬及六价铬的浸出行为及特征并进行环境风险评估,对后续无害化及资源化利用具有重要的意义。浸出试验结果表明,渣中总铬和六价铬的浸出量随粒度和浸出时间增加而提高,随液固比(即浸提剂溶液体积与待测固体试样质量的比值)增加而降低;六价铬浸出量随体系pH值升高而增加,当pH=11时六价铬浸出量达到最高值2.92 mg/L;总铬浸出量随pH值升高呈现先降低后增加的趋势,当pH=7时,总铬达到最小浸出量2.49 mg/L。经标准浸出程序测定,钢渣中铬及六价铬浸出量分别为4.71和3.36 mg/L,符合固废堆存限值(GB 5085.3—2007),堆存风险较小,但高于行业利用限值(HJ/T 301—2007),需对其进行无害化处理后再进行后续资源化利用。     

Challenges in the use of stainless steel slag

Stainless steel melting shops of Outokumpu Group are located in Finland,Sweden and England(UK). In all of the countries the European Union legislation is the same,but in practice the plants face different technical,economical and administrative challenges in developing sustainable treatments and use of by-products. Due to availability of good natural construction materials,the use of slag and other industrial by-products has been quite small in Northern Europe.Blast furnace slag has been completely utilized,while slag from stainless steel processes has earlier been regarded as waste.Steering of the metallurgical melt phase,slag cooling,treatment and metal recovery processes are the main technical challenges for increasing the sustainable use of stainless steel slag. Moreover,product properties have to fulfill standards and customer requirements.Dry or water-cooled EAF slag aggregates are typically used in road construction.Outokumpu has developed light mineral slag aggregates which are cooled in rapid water process.During this process,a specific structure and mineralogy is formed in the slag and leaching from the material decreases.In many regulatory discussions,it seems that there is not enough relevant scientific data from harmful compounds.Limit values are based only on laboratory tests and model estimations,not on the material use itself or real nature.A risk-based approach is needed when environmental acceptance is not clear.Limit values based on content are not applicable because environmental or health risks depend on the release or leaching of substances from the material.This is the case especially with metals.     

不锈钢AOD设备的开发及应用

采用AOD设备冶炼在不锈钢冶炼工艺中具有非常重要的地位。在我国不锈钢产量和冶炼水平不断提升的同时,开发具有自主知识产权的AOD设备显得十分必要。中冶京诚工程技术有限公司根据多年来不锈钢冶炼工程技术积累,研发出了具有自主知识产权的AOD转炉设备,是值得推广的AOD国产化设备。     

search of stainless steel slag property and risk assessment on resource reclamation

针对不同工序不锈钢渣进行基础性能研究,应用化学分析、X射线衍射、扫描电镜、固体废弃物毒性浸出方法对不锈钢渣的成分、矿物组成及元素浸出特征进行分析。研究表明,不锈钢渣中主要矿物为Ca2SiO4;其中,电炉渣碱度最低,金属含量略高;LF渣、AOD渣和转炉渣性质类似,碱度高,易粉化为较小颗粒。电炉渣中铬浸出量远远高于其它渣种,存在一定浸出风险,故考虑其资源化利用的环境安全性,此类不锈钢渣应妥善处置。     

An Experimental and Computational Study on the Melting Behaviour of AOD and Chromium Converter Slags

The campaigns of the AOD and chromium converters are often limited by the strong wear of the refractory materials in certain areas (usually tuyere zone). Slag protection (in which the slag is left to solidify at the converter walls after the tapping of the metal) has been considered to be an option in prolonging the campaigns of the converters. In order to study the possibilities of the slag protection, the purpose of this work was to determine the melting behaviour of the AOD and chromium converter slags; i. e. the solidus and liquidus temperatures and the composition of solid phases as a function of temperature in different slag compositions. Examination was executed using both computational (FactSage software) and experimental (optical dilatometer/SEM) methods. It was noticed that when burned dolomite was added into the slags, the increased MgO‐contents had a strong influence on the melting behaviour. Even small changes (a few percent) in the MgO‐content had a very strong influence (a few hundred degrees centigrade) on the solidus and liquidus temperatures. Solid phases that are formed during the solidification are also different in slags with and without burned dolomite addition.