LF-VD高效脱硫工艺

 为了研究LF-VD精炼工艺的脱硫效果,进行了9炉工业试验。通过对BOF-LF-VD和KR-BOF-LF-VD工艺冶炼中厚板钢中硫含量和炉渣成分的分析,研究了炉渣成分和工艺参数对脱硫的影响。结果表明,采用适宜的精炼渣系,通过LF-VD精炼能把钢中硫质量分数从转炉终点200×10-6左右脱至20×10-6以下;炉渣成分[w((MgO))]=4%～7%、[w((SiO2))]=7%～11%、[w((CaO))/[w((Al2O3))+w((SiO2))]]=1.62时,实现最高硫分配比接近500;VD精炼比LF精炼钢液搅拌强烈,能进一步脱硫。研究结果对优化中厚板炉外精炼脱硫工艺具有指导意义。     

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.     

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。     

钢渣脱硫剂用于湿法石灰石 石膏法脱硫工艺的试验研究

摘要：针对钢渣脱硫剂的脱硫性能,在球团工序湿法石灰石 石膏法脱硫系统开展了钢渣脱硫剂全部替代石灰石的大型工业试验研究。研究表明：从脱硫效果的角度分析,在烟气流量约34万m3/h,入口二氧化硫质量浓度约7000mg/m3的超高硫负荷条件下,钢渣脱硫剂的脱硫效果良好,脱硫效率大于97%,脱硫率和石灰石接近;从脱硫系统的稳定性角度分析,采用钢渣脱硫剂,脱硫废水表现出不同的性质特征,主要体现在pH值降低至4.0,Mg2+质量浓度循环富集至4536mg/L,不符合脱硫系统防腐蚀要求,通过采取在脱硫废水中配加固液比为37.5kg/m3的添加剂的技术措施,可提高脱硫废水pH值至8.33,Mg2+质量浓度降低至880mg/L,有利于实现脱硫废水的循环利用。因此,采用钢渣脱硫剂替代石灰石应用于湿法石灰石 石膏法脱硫系统是可行的,可以实现脱硫系统长期、稳定运行的目标。     

水钢LF精炼渣及造渣制度规划

精炼渣具有脱硫和净化钢液的作用,在炉外精炼渣中采用精炼渣精炼钢水已成为洁净铜生产重要的技术手段。论文根据钢种的质量要求,以脱硫和铜中夹杂物控制为目标,结合水铜主要生产品种,对LF精炼渣终渣成分和造渣制度进行了规划。在水钢目前生产工艺条件下,焊条焊丝钢精炼终渣成分控制CaO／SiO2=2．0～2．5,Al2O3=10％～15％;含铝冷镦钢CaO／Al2O3=1．6—1．8,SiO2〈8％;高碳硬线铜CaO／SiO2=2．5～3．5,Al2O3〈15％。精炼渣造渣制度均可采用转炉出钢渣洗,并在LF精炼炉补加渣料的方式进行。     

Desulfurization Behavior and Mechanism of CaO-saturated Slag

To develop a high-efficiency desulfurizer for the production of pipeline steel with the LD-RH-CC process, the desulfurization efficiency and mechanism of CaO-saturated slag were studied using a vacuum-induction furnace and Si-Mo electric resistance furnace.The results show that the desulfurization ability for slag with a small amount of solid CaO was highly enhanced under conditions of satisfied kinetics.The desulfurization reaction of CaO-saturated slag depended on the liquid slag rather than the solid CaO,as sulfur was not detected inside the solid CaO.The des-ulfurization efficiency of CaO-saturated slag was also influenced by the amount of residual liquid slag and its sulfur absorption ability.The sulfur absorption ability of CaO-CaF2 slag was analyzed to be much higher than that of CaO-Al2 O3-CaF2-(SiO2 )slag.Moreover,the effect of solid CaO on the desulfurization kinetics was evaluated and the ap-plication conditions of CaO-saturated slag were discussed.     

GCr15钢LF精炼渣系脱硫优化的研究

基于某钢厂现阶段LF精炼渣系脱硫效果差等问题,结合精炼渣脱硫机理进行实验研究。通过拟出10种精炼渣配方并对炉渣性能及钢中脱硫进行分析。研究发现,当精炼渣成分w(CaO)为45%~50%,w(SiO2)为18%~20%,w(Al2O3)为17%~21%,w(MgO)为9%~13%时脱硫效果较好,满足GCr15钢中脱硫要求。工业试验初步取得良好效果,为LF精炼渣系深脱硫提供依据。     

KR脱硫渣高温矿物组成及含硫相的析出行为

 KR脱硫渣是KR铁水预处理脱硫工艺的副产品,其磁选后尾渣中CaO质量分数大于50%。可将其用作优质造渣原料返回到转炉炼钢工艺中,降低转炉炼钢的原料消耗。但KR脱硫渣中的硫(w((S))=1.0%～2.5%)成为转炉冶炼循环利用的障碍,直接将其用于转炉冶炼会使钢中的硫含量增加。因此,根据工业KR脱硫渣的化学成分,以合成渣的形式对KR脱硫渣中矿物组成及含硫相的析出行为进行研究,旨在明确KR脱硫渣中各矿物相组成及炉渣中硫的析出行为和赋存状态,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参考。采用热力学数据库FactSage 8.0的Equilib模块对CaO-SiO₂-CaS-CaF₂基熔渣的凝固过程进行模拟,利用XRD、SEM-EDS对合成渣样品的矿物组成及微观形貌进行分析、检测。热力学计算结果表明,CaS的析晶温度为1 320 ℃,低于MeO#1相、MeO#2相及2CaO·SiO₂相的析晶温度。炉渣样品的面扫描分析结果表明,在实际凝固过程中,受残余液相黏度增大的影响炉渣中少量硫未能析出形成CaS晶体,则以非晶态的形式赋存在基质相中。KR脱硫渣主要由C₃S相、MeO#1相(CaO固溶体)、MeO#2相(MgO固溶体)、基质相和CaS相等矿物组成。炉渣中的硫主要以游离态CaS晶体形式赋存,少量以非晶态硫的形式赋存。炉渣中CaS晶粒主要沿着先析出的高熔点硅酸盐(C₃S)相边界析出。     

80 t BOF-LF-RH流程GCrl5钢超深脱硫的生产实践

通过实践表明,生产轴承钢时,转炉出钢温度≥1650℃、出钢[0]≤300×10^-6,18 kg/t的渣料可实现出钢过程50%的脱硫效率;同时,转炉出钢采用"挡渣锥+滑板挡渣"双挡的模式,实现将硫再降低0.0005%;采取"铝在转炉出钢时加入+LF精炼使用硅铁粉脱氧"模式,以及控制炉渣二元碱度在5～6,可实现50%以上的脱硫效率的同时,也能够稳定浇铸性能,达到成品硫≤0.0015%。     

Study on LF Refining Slag and Slagging Regime of High-Aluminium Steel

During secondary refining of molten steel, reaction of steel-slag has great influence on the quality of steel. Taking high aluminium steel ([Al]≥0.8%) for instance, reaction control of 4[Al]+3(SiO2) = 2(Al2O3)+3[Si] was discussed by both thermodynamics calculation and industrial experiments. The results show that content of silicon increased sharply when content of SiO2 in slag exceeded 10%. In order to prevent the increment of silicon content and reoxidation for high aluminium steel, reasonable component range of LF refining slag is: %CaO/%Al2O3=1.6-1.9, %SiO2 <10. Results of the industrial experiments indicate that the CaO-Al2O3 based refining slag has strong ability of desulfurization and inclusion absorption. Average desulfurization rate is 80%, and T[O] reduces above 50% after refining, with the average sulfur content and T[O] about 0.0025% and 11×10-6,respectively, which can meet the requirements of secondary refining and obtain good castability of steel in continuous casting process.     

Thermodynamic Analysis of Desulfurization and Its Connection With Deoxidation and Temperature for SPHC in JISC During LF Refining Process

The thermodynamic characteristics of desulfurization reaction (CaO)+[S]=(CaS)+[O] is analyzed based on the detailed composition of liquid steel and slag of Steel Plate Hot Commercial (SPHC) in Jiuquan Iron & Steel Corporation(JISC), where the activities of CaO, CaS and Al2O3 in molten slag are calculated by thermodynamic software FactSage for a more accurate result. The critical values of [O%]/[S%] for desulfurization at different temperature is are obtained, typically 0.09 at 1873K, which shows directly that it should deoxidize adequately for obtaining a favorable desulfurization condition. In addition, the thermodynamic analysis indicates that the actual dissolved O is much higher than that of equilibrium calculation which shows Al-O reaction in LF is far away from equilibrium, but it is perfect agreement with the computing results when taking the activity of Al2O3 as 1 that due to the inclusion component in LF is mainly Al2O3. Besides, with the temperature rise, the sulfur partition ratio increases softly meanwhile the reaction between Al and O is limited to a great degree resulting in the increase a dissolved oxygen in liquid steel that decreases the sulfur partition ratio seriously. As a result, the sulfur partition ratio appears to decrease with temperature increase in Al killed steel.     

酒钢CSP流程SPCC钢LF精炼渣-钢平衡及渣成分优化

 利用热力学计算软件FactSage确定了精炼渣中MgO质量分数合理范围为4%~8%,以6%最佳。由工业取样结果结合FactSage分析了1873K时SiO2-CaO-Al2O3-6%MgO准三元系液相区及CaO饱和的固液两相区渣-钢平衡。结果表明:高碱度高w(CaO)/w(Al2O3)(C/A)精炼渣有利于钢液的低氧低硫和低硅控制,但并非造得越“白”越好,相反过高的CaO对脱氧和硅含量控制不利。通过钢渣平衡分析得到了酒钢SPCC精炼渣优化成分范围(质量分数)为：CaO为50%~55%,Al2O3为30%~36%,SiO2为1%~6%,MgO为4%~8%,6%为最佳,碱度为9.0~14.0,w(CaO)/w(Al2O3)为1.5~1.8,实验室渣-钢平衡试验和工业生产结果均验证了优化的渣系较原渣系精炼效果更加优越,能够同时降低钢中总氧、硫和硅含量,也能有效控制钢中夹杂物的成分。     

利用还原钙渣配制高碱度低硅无碳中间包覆盖剂简

 针对利用还原钙生产中的产物渣配制高碱度低硅无碳中间包覆盖剂展开研究。中间包覆盖剂的熔化温度是覆盖剂设计的一项最重?问彩呛饬恳恢指哺羌潦欠窨尚械那疤帷＠肍actsage 6. 3计算软件作为指导,通过熔点测定试验完成了利用还原钙渣配制高碱度低硅无碳中间包覆盖剂实验室研究,确定了熔化温度为1300~1400℃的中间包覆盖剂的合理配制方案：wCaO=40%~45%、wCaO/wAl2O3=1. 0~1. 3、wSiO2≤9%、wMgO=5%~7%、wCaF2=2%~10%、wFeO+wMnO≤1%、wNa2O≤6%。并同时对还原钙渣配制高碱度低硅无碳的中包覆盖剂可行性进行了论证。     

深脱硫钢在LF炉中的脱硫处理

讨论了LF炉添加脱硫剂对深脱硫钢进行脱硫的机理、脱硫剂的渣系选择及组成,并结合生产情况,着重介绍了LF炉添加脱硫剂的应用技术和效果.     

基于IMCT理论的CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Na2O渣系的脱硫热力学模型

 为了精确表征含Na2O渣系的脱硫能力，改善脱硫效果，基于熔渣离子与分子共存理论（IMCT）建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Na2O渣系结构单元的作用浓度计算模型和1 753 K时该渣系的脱硫热力学模型。并对渣系的总硫分配比及各自硫分配比的影响因素进行了讨论分析。理论结果表明，除LS， MgS外，随着Al2O3质量分数的增加，该渣系的脱硫能力明显下降，而MgO和Na2O质量分数的增加，对提高渣系的脱硫能力具有明显的促进作用。此外，少量的Na2O即可表现出很强的脱硫效果，这为含有Na2O的冶金二次资源在铁水脱硫过程中的应用以及铁水脱硫渣系的优化提供了必要的理论依据。     

12CaO·7Al2O3 炉渣与合金钢液的反应

 12CaO·7Al2O3炉渣组成为w(SiO2)=6%,w(Al2O3)=46%,w(CaO)=48%,与合金结构钢钢液进行了实验室试验。结果表明,该渣具有很高的碱度,90 min反应结束后钢中w(TO)=0000 6%~0001 3%,w(S)=0000 4%~0001 0%。同时得出为控制钢中总氧含量应将炉渣碱度控制在9左右,钢中生成的夹杂物大都是低熔点、球状、尺寸很小的钙镁铝硅酸盐类夹杂物,这类夹杂物能够避免钢材产生各向异性,并且在轧制时能够稍许变形,能够提高钢材的抗疲劳性能。     

Effect of slag composition on steel cleanliness in interstitial-free steel

Ladle slag affects steel cleanliness at the end of the Ruhrstahl-Hereaeus (RH) and holding process.The relationship between composition of ladle slag, total oxygen (TO) and inclusions was investigated using X-ray fluorescence (XRF), infrared absorption, and SEM+EDS methods.The results indicate that TO in steel at the end of RH increases linearly with increasing FeO content in slag.TO is lower when wCaO/wAl2 O3 (C/A)=1.5-2.0 than that of C/A=1.0-1.4 under an approximate content of FeO.During the holding process, irregular Al2 O3 inclusions are newly generated due to slag reoxidation.Additionally, Al2 O3-Tix O inclusions are newly generated in the steel when the content of FeO is higher.By combining experimental and thermodynamic calculation results, it is determined that the slag has a good melting property within the zone of C/A=1.2-1.8 and adsorption capacity of Al2 O3 when the content of SiO2 in slag is controlled at 4%-6%.The increase in the C/A ratio and the decrease of FeO content in slag can slow down the reoxidation rate.     

铁水预处理炉外喷粉脱硫经验模型

铁水成分的复杂性及冶炼钢种的增多和炼钢低硫需求不断上升,使人工脱硫难以满足发展的需要。攀钢开展了自动化脱硫工作,针对不同脱硫剂,开发了相应的喷粉脱硫经验操作模型。对其在攀钢脱硫运用喷吹镁基脱硫剂的生产数据进行了线性回归,建立了其喷粉经验操作模型。讨论结果表明最佳粉剂单耗在8～10kg/t之间;最佳喷吹时间为18～21min之间;初始硫含量尽可能低;最佳喷吹速度在0.25kg/(min.t)左右。     

KR脱硫渣的综合利用现状及其氧化去硫研究进展

KR脱硫的渣资源化利用有利于促进钢铁企业的绿色化发展.KR脱硫渣中主要成分为CaO,且含有质量分数为1.0％～2.5％的硫,直接将K R脱硫渣回用于冶炼工艺会导致钢液增硫.若能将渣中的硫脱出,可有效促进KR脱硫渣在钢铁冶炼工艺的资源化利用.因此,针对当前KR脱硫渣综合利用存在的问题,总结分析有关CaS氧化过程的热力学和...     

GCr15SiMn轴承钢中大尺寸TiN生成与控制

 以西宁特钢EAF→LF→VD→IC工艺路线生产GCr15SiMn轴承钢为研究背景,采用矿物解离分析仪、夹杂物自动分析系统、化学分析及X射线荧光光谱仪等检测手段与热力学计算相结合的方法,研究了铸锭中大尺寸TiN夹杂物的析出机理,分析了冶炼阶段钢液中钛含量增加的原因,并提出了相应的改进工艺。通过对轴承钢中残余钛、氮含量的热力学计算,发现大尺寸TiN主要是在凝固过程中析出和长大,降低冶炼过程中钛含量是控制TiN生成的主要途径。对原工艺冶炼过程钛含量变化进行分析,钢液中钛增量主要发生在EAF出钢→LF结束阶段,其中52%钛增量来自于炉渣。为了避免炉渣中钛进入钢液,借助于七元炉渣CaO-SiO₂-MgO-FeO-Al₂O₃-MnO-TiO₂与钢液之间平衡的钛分配比(LTi)模型,计算了铝含量和炉渣中CaO含量对LTi 的影响,预测了最佳的平衡炉渣成分。结果表明,适当降低铝含量和炉渣中CaO含量可以提高渣-钢之间的钛分配比,降低钢液的钛含量;当铝质量分数为0.015%～0.025%、CaO质量分数为50%～55%时,其他炉渣组元的最佳成分(质量分数)为18%～24% Al₂O₃和12%～17% SiO₂。此外,定量描述了不同LTi条件下EAF下渣量与LF终点钛含量的关系。最后,采用“低炉渣碱度、低铝含量以及严格控制电炉下渣量”的改进措施进行了优化试验,优化后冶炼终点钛质量分数可控制在小于0.002 0%,铸锭TiN平均数密度可由原工艺的2.09个/mm2降低至0.73个/mm2,且TiN尺寸几乎都小于10 μm。