铝酸钙系RH精炼脱硫的动力学分析与实践

基于某厂现用的CaO-CaF2体系脱硫剂目前存在的侵蚀和保存不良问题,采用了铝酸钙脱硫工艺,并进行了工业试验,利用试验数据对深脱硫的可能性进行了进一步的探讨.根据对脱硫剂的渣-钢间硫分配比、熔化速度和RH炉真空室残渣的影响分析,铝酸钙脱硫剂的Al2 O3设计为33 ％～37％;铝酸钙体系RH炉脱硫剂的最佳粒度范围为3～5 mm.工业试验表明,脱硫效果与脱硫剂加入量和初始硫含量呈线性关系.通过回归分析,当钢液中初始硫质量分数低于30×10-6时,深脱硫的成功率是比较高的,但当初始硫质量分数高于30×10-6时,深脱硫的成功率很低,即便大幅度增加脱硫剂加入量也效果不佳.铝酸钙体系脱硫剂相对于CaO-CaF2体系脱硫剂,合金收得率有所提高.     

LF精炼渣低氟化研究进展

萤石对环境的污染日益受到重视,为了减少在精炼过程中CaF2的使用量,达到精炼渣低氟、无氟化的目的,开展了相关研究。综述了铝酸钙基精炼渣的性能以及B2O3,Li2O,BaO等替代物对精炼渣熔化温度、黏度以及脱硫能力、耐火材料侵蚀的影响。已有研究表明,使用铝酸钙基精炼渣能够有效降低CaF2的使用量,并具有良好的熔化性、发泡性以及脱硫性能;B2O3,Li2O,BaO等替代物都能够降低精炼渣的熔化温度和黏度,Li2O和BaO的加入增加了渣中O2-的活度,有利于提高精炼渣的脱硫能力。此外,精炼渣黏度的降低也促进了渣金界面反应的发生以及钢液中夹杂物的吸收。     

铝酸钙系熔渣熔化工艺特性

 为全面系统地解决炼钢过程渣料熔化效果问题,从熔化效果的评价方法出发,对出钢渣洗过程渣料熔化效果进行评价与研究分析,并提出解决方案,最终取得了理想的应用效果。围绕未熔化渣料堆聚面积这个核心参数,采用六西格玛工具和方法进行了技术分析和必要的试验研究,结果表明,出钢口次数和铝锭加入量对渣料熔化效果的影响显著;铝酸钙精炼渣的物相参数对渣料熔化效果影响不大。通过FactSage软件模拟,判断石灰加入量过多会造成渣料不化。采取相应措施后,渣洗渣料熔化效果大幅度改善,渣料堆积面积明显减少,可观测到的渣料堆聚的炉次比例从80%降低到10%以下。     

精炼渣在转炉渣洗脱硫工艺中的应用

对天津钢铁集团有限公司炼钢厂120t转炉出钢过程中进行的渣洗脱硫进行了理论分析和实践。结果表明:精炼渣存在回收利用的价值,可以用精炼渣在转炉出钢过程中进行渣洗;提高出钢温度、加强挡渣操作、优化精炼渣加入量有利于转炉钢水渣洗脱硫。实践结果表明,当出钢温度控制在1670~1700℃、加强挡渣操作、精炼渣加入量为800kg/炉的时候,能够实现转炉出钢过程中的有效脱硫,天钢转炉渣洗脱硫效率达到48%,部分炉次达到60%。     

MCCR铸余渣返回再利用

铸余渣在冷却过程中为缓冷，因发生相变产生自然粉化现象，导致逸出粉尘而污染环境。在铸余渣的两种循环利用途径中，倒入下一炉钢水返回精炼炉为采用较多的一种方式。本文对铸余渣的化学成分、熔化性能进行了分析，并以其代替部分白灰和CaF₂,研究了铸余渣加入量对脱硫效果和精炼渣理化性能的影响。结果表明，铸余渣中约62%的物相为Ca₁₂Al₁₄O₃₂F₂,30%为Ca₂SiO₄,具有熔化温度低、流动性好、脱硫能力强的特点；随铸余渣加入量增加，促进化渣效果显著，钢中硫含量快速降低，脱硫速率加快；将LF精炼过程加入的白灰提前至转炉出钢过程加入，且用铸余渣420 kg替代白灰574 kg,转炉出钢过程脱硫效果最优，脱硫率达到39%,VD精炼结束硫含量可降至10 ppm以下，能够满足脱硫工艺要求；VD抽真空时间延长与LF出站炉渣粘度、熔点及MI指数变化相关，返回渣的加入造成炉渣粘度降低，进而延长抽真空时间。依据现有试验结果，白灰减少量达594 kg/炉，在进...     

脱硫精炼渣熔点的实验研究

在实验室条件下进行了精炼渣熔化特性测定及钢水深脱硫的实验研究,实验表明预熔精炼渣的熔化温度明显低于机械混合渣,CaF2和MgO对精炼渣的熔点的影响与其加入量有很大关系.在其它条件基本相同的情况下,熔点低的脱硫率高.     

LF炉精炼渣调整对钢包耐材以及精炼效果的影响

针对LF精炼脱硫时钢包内衬严重侵蚀的问题,将LF炉精炼渣进行调整,使用铝酸钙体系取代萤石的无氟精炼渣。调渣后钢包的侵蚀状况得到明显改善,精炼数、精炼比以及拆包残厚得到较大幅度提升。新渣系的流动性以及脱硫效果能够满足生产要求。     

转炉出钢合成渣洗工艺的应用

详细论述了转炉出钢过程采用合成渣洗工艺对炉外精炼工艺的影响.合成渣洗不但具有较高的脱硫率,而且可以有效缩短精炼时间,同时能够较大幅度降低吨钢成本,从而为薄板坯连铸连轧生产线实现多炉连浇创造有利条件.     

LF预熔精炼渣成分优化的研究

研究了钢包炉(LF)用预熔精炼渣的优化方案,分析了CaO-Al2O3-MgO-BaO-SiO2预熔精炼渣系中各组分对该渣熔点、熔化时间以及脱硫能力的影响程度,得到了低熔点、低粘度、冶金效果好的渣系.得出预熔精炼渣的熔点、熔化时间受到碱度、氧化铝质量分数和萤石质量分数的综合影响,且渣的熔点不随MgO质量分数的增加而急剧增高.通过实验得到了LF用预熔渣的最优渣系,该渣系在天津钢管公司LF上应用取得了很好的效果,平均脱硫率由原来的71％上升到89％.     

RH精炼脱硫低碳石灰生产工艺的开发及应用

从石灰焙烧原理、RH精炼脱硫工艺指标要求、石灰石原矿现状三方面综合分析设计开发出适合太钢炼钢二厂RH真空深度脱硫用低碳石灰生产工艺。该工艺选用传统回转窑对石灰石进行煅烧,成本低,产能大,工艺指标稳定;采用该工艺煅烧的低碳石灰在太钢炼钢二厂使用效果良好,平均终点硫含量(质量分数)为30×10-6,试验炉次平均脱硫率达到37.73%,平均脱硫(硫含量)量为20×10-6,加入后几乎不增碳。该工艺在RH精炼中被广泛应用,该工艺煅烧的低碳石灰石在其他精炼炉如AOD上作为造渣熔剂使用。     

涟钢RH-MFB精炼渣系研究

对涟钢HMPT-BOF-RH-MFB-CSP单联工艺生产SPHE钢时RH精炼过程中精炼渣进行取样分析,研究表明:随精炼过程的进行,RH精炼渣系的熔点呈下降趋势；但氧化性增强,致使不少炉次在RH精炼阶段存在“回硫”现象；并且,在RH精炼脱碳过程炉渣Al2O3含量在逐步增加,RH精炼结束时,炉渣中Al2O3含量在27％～37％,不利于吸收钢液中上浮的Al2O3夹杂物.为此提出了RH较为合理的终渣系目标控制范围.     

LF精炼脱硫工艺研究

对LF精炼过程中影响脱硫效果的主要工艺因素(转炉终点加渣量、熔渣碱度、吹氩搅拌、脱氧剂加入量、精炼升温时间和渣料配比)进行了统计分析,并在此基础上对其工艺进行优化.通过工艺优化,精炼出站[S]均达到了100×10~(-6)以下,平均脱硫率为75.07%,同时,对于部分需要深脱硫的钢种,精炼出站[S]均达到了50×10~(-6)以下,脱硫率最高达到96.9%.     

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...     

RH脱硫对无取向电工钢中夹杂物的影响

研究了RH脱硫对常规工艺(连铸+热轧)和CSP工艺下的无取向电工钢热轧材样中夹杂物的影响。两种工艺下,当CaO-CaF_2脱硫剂加入量为1～4 kg/t时,RH脱硫率约为25%。终渣氧化性高、曼内斯曼指数(MI)低是影响脱硫效果的原因之一。CSP产线RH采用"先铝后硅"的脱氧方式,热轧材样中夹杂物主要是AlN、MnS、CaS和少量铝酸钙。此时,夹杂物总量主要受氮含量影响,硫含量只与硫化物夹杂密度呈正比关系。常规产线RH采用"先硅后铝"脱氧方式,热轧材样中氧化物夹杂和AlN夹杂含量相当,含钙夹杂物数量只占夹杂物总量的12%左右。脱硫剂中CaF_2对耐材的侵蚀导致RH脱硫时热轧材样中含Mg夹杂数量是不脱硫时的2倍。     

RH去除Al2O3夹杂物的数值模拟及工艺分析

 RH已经成为炉外精炼的重要组成部分,以180 t RH设备参数为基础建立三维模型,通过工艺试验和数值模拟的方法分析夹杂物分布及去除情况。试验结果表明,RH净循环时间为300 s夹杂物去除效率最高,但是夹杂物去除净循环时间不超过850 s。数值模拟比较夹杂物直径60、40、20 μm去除行为影响因素情况,通过数值模拟与金相试验的方法相比较,两者质量分数相差15.8%,因此说明数值模拟的方法可以应用到RH炉外精炼工艺过程中指导生产实践的预测。     

承钢采用RH—LF双联精炼工艺生产低碳钢的实践

简要介绍了承钢150吨炼钢系统采用RH炉脱碳、LF炉脱硫的双联精炼工艺生产低碳钢的工艺研究及实践,通过对RH脱碳条件、LF脱硫影响因素的分析,指出了最佳的工艺条件和措施。     

LF深脱硫钢种钢包结壳分析及控制方法

为了解决LF深脱硫钢种钢包顶渣结壳的问题,对结壳炉次精炼渣成分及熔点进行分析,利用扫描电镜对结壳物进行微观形貌及物相研究.结果表明,由于炉渣熔点过高,冷却过程中析出物呈网状联结导致顶渣结壳.根据相图确定了降低熔点的精炼渣改质目标区域,基于渣量核算提出了两种优化后渣改质工艺方案,通过工业试验验证,优化后精炼渣可同时满足L...     

高碱度精炼渣脱硫分析及硫分配比预测模型

为考察管线钢生产所用高碱度、高曼内斯曼指数的精炼渣脱硫能力,通过工业试验,对精炼过程精炼渣脱硫进行了研究。结果表明,萤石的加入使精炼渣在碱度、曼内斯曼指数均高于一般管线钢生产推荐值的情况下,仍具有很高的脱硫能力和良好的熔化、流动性能。通过对KTH硫容量模型计算得到的硫分配比进行修正,得到适用于某钢厂管线钢生产的硫分配比预测模型。模型计算值与实测值吻合度高,绝对误差范围在±5%之间的占85%。     

适用于转炉-薄板坯连铸钢厂的合理炉外精炼工艺的探讨

转炉薄板坯连铸钢厂采用LF炉外精炼工艺,其生产节奏与转炉炼钢和薄板坯连铸不相适应。生产冷轧钢种时还存在钢液w（[Si]）、w（[N]）偏高而影响钢材冷加工性能的问题。转炉薄板坯连铸钢厂的炉外精炼应主要采用CAS和RH精炼工艺,对于绝大多数热轧类钢种,可以通过铁水脱硫预处理、抑制转炉炼钢回硫、转炉出钢脱硫等方法生产出硫含量符合要求的铸坯。对冷轧类钢种可采用传统流程炉外精炼工艺,即根据钢种碳含量要求和用途,选择采用RH或CAS。     

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。