管线钢LF精炼效果分析

对某钢厂管线钢LF精炼效果进行了分析,包括精炼渣的碱度及其对钢中T．O的影响、渣中（MnO＋FeO）含量的变化、炉渣的曼内斯曼指数以及炉渣的脱硫效果。结果表明：LF精炼渣碱度在5．47～7．53,符合高品质钢所要求的碱度范围;LF精炼后渣中w（MnO＋FeO）偏高,平均为2．0%;LF精炼渣曼内斯曼指数MI（MI=R／w（A1203））偏低,影响渣的流动性及吸附夹杂物的能力;LF精炼过程脱硫率平均为62．5％,脱硫效果较好。     

GCr15轴承钢LF精炼过程脱硫能力的热力学评价

通过现场取样分析和热力学计算,评价了工业化生产GCr15轴承钢LF精炼工序的脱硫能力.分析了精炼温度、钢中酸溶铝含量、精炼渣的光学碱度对LF精炼过程硫分配比的影响.由于实际精炼过程中脱硫反应未达到平衡,实际测得的硫分配比低于理论计算值.得到了精炼温度为1 830～1 855 K,钢中酸溶铝的质量分数为0.020％～o.050％,精炼渣光学碱度在0.760～0.795范围内,精炼温度、钢中酸溶铝、渣的光学碱度及渣中Al2O3、SiO2含量对硫分配比影响的回归方程,该方程可作为实际生产条件下LF精炼工序脱硫能力的评价依据.根据回归方程,设计了改变精炼渣组成的3因素4水平正交实验,分析了精炼渣二元碱度R2及Al2O3和SiO2含量对硫分配比的影响,得出渣-钢间最优硫分配比的精炼渣组成(质量分数)为:CaO 55.11％,Al2O3 30％,SiO26.89％,MgO 8％,光学碱度为0.777.     

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.     

齿轮钢20CrMoH脱硫的热力学研究

 采用LD LF RH CC的工艺路线,出钢采用Al脱氧,造高碱度低氧化性精炼渣,生产高品质汽车用齿轮钢20CrMoH。使用KTH模型和推导硫分配比公式对生产过程的硫容量和硫的分配比进行了计算,将预测与实测的硫分配比进行对比;并对整个精炼过程的脱硫效果进行了分析。     

低钛高炉渣制备LF精炼渣及其脱硫性能与实验研究

为了解决低钛高炉渣资源利用的问题,将低钛高炉渣进行脱硫后配加一定比例的CaO和Al_2O_3制备LF精炼脱硫渣,并采用热力学计算、实验仪器测量和模拟实验等方法对所制备的LF精炼渣的脱硫能力、熔化性能和脱硫效果进行了研究。低碱度(1.8)、低Al_2O_3(10.0%)的LF精炼脱硫渣的硫容量和硫分配比略低Ls,分别为0.0027、10.05。高碱度(≥3.5)、高Al_2O_3(≥15.0%)的LF精炼脱硫渣的硫容量和硫分配比Ls分别在0.0091和268.49以上,并且均具有较为适宜的熔化性能,黏度和熔点分别均在0.120 Pa·S和1517℃以下,满足LF炉精炼的需求。在FeSi或Al脱氧的条件下,钢水的脱硫率和硫分配比分别在51.43～85.54%和9.36～50.33之间,采用低钛高炉渣配加CaO、Al_2O_3制备LF精炼脱硫渣可以取得较好的脱硫效果。     

低碱度渣冶炼304不锈钢脱硫热力学和工业试验

为了减少不锈钢超薄板的表面缺陷,确定合适的工艺同时满足304不锈钢脱硫及夹杂物塑性化的要求。基于共存理论建立了冶炼304不锈钢九元渣系的组元活度计算模型和硫分配比LS计算模型,并与实际生产数据对比,发现AOD脱硫期及LF末期LS计算值与实测值吻合较好。理论结果显示,AOD炉渣碱度在1.4~2.4变化时,aCa O与碱度呈线性关系,得出了不同条件下精炼渣最低理论碱度,对实际生产具有一定的指导意义。由于低碱度渣脱硫效果较差,提出在AOD高碱度精炼渣脱硫、LF低碱度精炼渣使夹杂物塑性化的工艺,并进行了工业试验,结果表明,硫质量分数符合要求,钢中夹杂物处于塑性区域,为减少不锈钢超薄板的表面缺陷提供了可行方案。     

高级别管线钢超低硫控制研究

 利用光学碱度计算了1873 K时CaO SiO2 Al2O3 MgO(10%)四元精炼渣系的硫容量,从理论上分析了精炼高级别管线钢超低硫控制的工艺条件,绘制出精炼渣硫容量、渣中硫、钢中溶解氧与钢中硫的关系图。分析了某钢厂LF VD高级别管线钢生产工艺,LF1（LF炉精炼初期）、LF2（LF炉精炼末期）和VD精炼渣的氧化能力w（（MnO+FeO））分别为11.92%、2.00%和1.1０%,精炼渣碱度分别为3.195、6.250和7.600,精炼渣的曼内斯曼指数M（R/w(Al2O3）)分别为0.09、0.17和0.18,精炼渣硫容量CS′分别为0.010、0.022和0.023。钢中硫的质量分数从LF1的80×10-6,降低到LF2的（20～30）×10-6 ,并稳定在VD末期的20×10-6以下,与理论计算相符。     

精炼渣铁水脱硫理论分析及应用

通过对精炼渣利用曼内斯曼指数、脱硫分配系数以及热动力学条件三个方面分析精炼渣脱硫能力,并实践跟踪,不同类型的精炼渣对铁水脱硫存在一定差异,为精炼渣循环利用奠定理论基础。     

超低硫X65QS管线钢硫含量控制的生产实践

介绍了永钢采用110 t电炉→LF精炼→VD精炼→连铸工艺生产超低硫X65QS管线钢硫含量控制的生产实践。各工序硫含量得到严格控制,电炉平均脱硫率16.35%。出钢过程用铝1 kg/t脱氧,同时随钢流加入石灰6 kg/t和精炼合成渣2 kg/t。LF炉采用喂铝线、复合碳化硅和铝豆对渣面扩散脱氧,造高碱度白渣对钢水深脱氧、脱硫,LF炉平均脱硫率89.2%,精炼结束后钢水平均硫含量0.000 93%。LF精炼结束到连铸工序过程平均增硫0.000 1%,最终成品硫含量平均0.000 9%。通过控制入炉料硫含量,提高LF精炼炉深脱硫能力,防止精炼后回硫等措施,生产的超低硫X65QS大圆坯硫含量符合下游客户要求,具备批量生产成品硫含量在0.002%以下的超低硫钢的能力。     

超低硫管线钢精炼工艺研究

通过对LF精炼过程深脱硫的工艺研究,确立了超低硫管线钢生产工艺,通过控制炉渣的碱度,渣中Fe O以及Al2O3含量等措施,实现了管线钢深脱硫后S含量0.001%、脱硫率大于90%的目标。     

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。     

转炉炼钢过程渣钢间硫的分配比

采用热力学分析的方法研究了300t转炉渣钢间脱硫反应。发现渣中氧传质控制转炉炼钢脱硫反应,转炉终点渣钢间硫分配比与（FeO）-O-S热力学模型计算结果相符,说明脱硫反应接近平衡。定量分析结果表明,转炉渣钢间硫分配比主要受碱度、FeO含量、MgO含量及温度的影响。根据生产数据回归得到了对生产指导性较强的渣钢间硫分配比计算...     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3-BaO渣系脱硫能力研究

为了探究温度、碱度（R）、MgO质量分数和BaO质量分数对高炉渣脱硫能力影响,以酒钢现场高炉渣实际成分为基准,选取分析纯化学试剂配制实验渣样,采用双层石墨坩埚法研究了含钡渣系的脱硫能力,并考察BaO对脱硫动力学条件的影响。研究结果表明,增大高炉渣碱度,提高渣中MgO质量分数均能使硫分配比增加,炉渣脱硫能力增强。渣中BaO质量分数由0增加到4%,硫分配比先逐渐升高后略有降低,BaO质量分数为35%左右时硫分配比达到最大值。BaO质量分数增加使得熔渣中硫的传质系数增大,脱硫速率明显提升。     

CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-BaO渣系脱硫能力研究

为了探究温度、碱度(R)、MgO和BaO的质量分数对高炉渣脱硫能力影响,以酒钢现场高炉渣实际成分为基准,选取分析纯化学试剂配制实验渣样,采用双层石墨坩埚法研究了含钡渣系的脱硫能力,并考察BaO对脱硫动力学条件的影响。研究结果表明,增大高炉渣碱度,提高渣中MgO的质量分数均能使硫分配比增加,炉渣脱硫能力增强。渣中BaO的质量分数由0增加到4%,硫分配比先逐渐升高后略有降低,BaO的质量分数为3.5%左右时硫分配比达到最大值。BaO的质量分数增加使得熔渣中硫的传质系数增大,脱硫速率明显提升。     

硫分配比在LF精炼渣成分优化中的应用

选取Ohta和Suito的经验公式和光学碱度模型计算不同组成成分的四元渣系(Al2O3-CaO-MgO-SiO2)的硫容量与平衡状态下的硫分配比,分析渣中各组元成分变化和钢水温度变化对硫分配比的影响.通过计算首都钢铁集团公司某炼钢厂LF精炼渣的硫容量与硫分配比,来验证计算模型,优化精炼渣成分,以期获得最佳的脱硫效果.     

LF精炼过程中顶渣硫容量、分配比和脱硫率的确定

为了确定LF精炼过程中顶渣的脱硫能力，通过对光学碱度的计算，得出了1627℃时CaO-SiO2-Al2O3-MgO(5％)渣系组成与硫容量的关系图。由硫容量、氧活度(与钢中溶解铝平衡值)计算出硫分配比，绘出了不同硫分配比时脱硫率与渣量的关系图，提出了一个由已知渣组成、渣量、钢液氧活度和硫含量来计算LF精炼过程中最大脱硫率的简便方法。     

酒钢SPCC钢的LF精炼脱硫

 通过热力学分析,建立了硫分配比与硫容量的关系,用热力学软件FactSage计算渣中Al2O3活度,用KTH模型计算渣的硫容量,对SPCC(一般用冷轧碳素钢薄板坯钢带)两个浇次10炉钢水在LF进站和出站时取钢、渣样以及测氧和温度,通过分析钢样和渣样成分以及生产检测数据,分析了温度、炉渣成分和钢水成分对LF精炼脱硫的影响规律。定义了硫分配比对钢液中溶解氧活度的急剧变化区(a［O］＜4×10-6),在该区内硫分配比对钢液中溶解氧活度十分敏感,钢液中氧活度的增大导致硫分配比的迅速减小,温度升高,a［O］升高,不仅抵消了升温对脱硫反应轻微的促进作用,反而使硫分配比随温度升高而减小。LF精炼过程Al-O反应未达渣-钢平衡,实际［O］活度介于平衡计算值与Al2O3活度为1的计算值之间,故渣钢硫分配比也介于二者之间。精炼渣二元碱度升高则硫分配比增加,wCaO/wAl2O3在1.6~2.0时脱硫效果较好,硫分配比并不随［Al］s含量的增加而增大,所以用增加w［Al］s来脱硫效果并不明显。钢中夹杂铝(w［Al］t-w［Al］s)降低到10×10-6以下,硫分配比明显升高。     

炉渣组分对CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O渣系与铁液间硫分配比的影响

针对高碱度高氧化铝的CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O六元渣系,通过在1 773 K温度下测定其与铁液间的硫分配比,研究该渣系的脱硫性能.利用偏最小二乘法回归分析,建立了可较好预测硫分配比的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度(mCao/msiO2)、MgO、TiO2、Al2O3以及Na2O对硫分配比的影响.结果表明,当炉渣碱度大于2.9时,炉渣硫分配比均在140以上,表明该渣系具有较强的脱硫能力.在实验范围内,硫分配比随炉渣碱度的增加而提高.当碱度一定时,MgO对硫分配比的影响不大,TiO2、Al2O3均使硫分配比降低,其中Al2O3降低硫分配比较为明显.硫分配比随Na2O增加而增加,少量的Na2O即可明显提高炉渣的脱硫能力.     

硫容量模型和在五元渣系CaO SiO2 MgO Al2O3 FetO中的应用

 硫容量和硫平衡分配比是衡量炼钢过程中渣系脱硫能力的重要指标。通过光学碱度模型和KTH模型计算了五元渣系CaO SiO2 MgO Al2O3 FetO的硫容量,并与文献的实验测定值进行了比较。结果表明用KTH模型计算的硫容量比用光学碱度模型计算的硫容量更接近实验值,因此KTH模型可用来预测不同组元渣系的硫容量。还详细研究了硫容量和硫平衡分配比的影响因素,结果表明硫容量随炉渣碱度和温度的增加而增加,硫平衡分配比随着钢液中铝、碳、硅含量的增加而增加。     

高级别管线钢硫含量的控制

X70和X80高级别管线钢要求的硫含量极低,降低钢中硫含量的主要措施是采用LF精炼脱硫.通过LF炉造高碱度还原性渣,降低钢液氧含量,控制合适的钢液温度,已生产出的X70钢硫质量分数在0.003 0%以下,X80钢硫质量分数在0.002 0%以下.