连铸振动结晶器内液态保护渣消耗机理

通过引入材料学中变截面悬臂梁理论,计算了连铸结晶器弯月面以下初凝坯壳受力,分析了结晶器正弦振动条件下初凝坯壳变形行为,并阐明液态保护渣消耗机理.结果表明,保护渣消耗于正滑脱中后期至下一个正滑脱前中期,包括整个负滑脱时期,负滑脱中期渣道宽度是保护渣消耗的限制性因素.通过增大黏度、振频和振幅使负滑脱时期内保护渣消耗量降低,从而增大了正滑脱时期内渣耗占整个周期内渣耗的比重,使正滑脱时期成为保护渣的主要消耗期.反之,负滑脱时期为保护渣主要消耗期.     

15CrMoG矩形坯保护渣优化实践

针对15CrMoG矩形坯出现的凹陷与纵向裂纹,设计了保护渣熔化温度、碱度、粘度等技术参数。将保护渣碱度由0.85调整到1.15,熔点由1 132℃调整到1 200℃,粘度由0.67 Pa·s调整到1.4 Pa·s,提高保护渣的析晶率,增大固态渣膜厚度,提高热阻,均匀稳定了传热;同时将保护渣熔速由70 s优化到32 s,控制振动参数,提高非正弦振动偏斜率,增大保护渣消耗量,改善润滑。通过保护渣理化指标和振动参数的优化,消除了铸坯表面凹陷与纵向裂纹。不良铸坯的精整处理比例大幅降低,减少了铸坯修磨工作量,提高了金属收得率。     

连铸过程结晶器内液态保护渣中MnO含量变化模型

根据建立的MnO含量变化模型得出,增大反应的表观速率常数k、渣-钢界面面积和反应时间,则保护渣中MnO含量增加。保护渣中MnO初始含量和初始[Mn]亦影响保护渣中MnO含量的变化。实验表明,16Mn钢Φ300mm坯连铸过程保护渣中初始MnO含量为1.5%,30min后提高到2.2%;Q235钢板坯连铸时,保护渣初始(MnO)量从0%提高到2.51%时,保护渣的熔化温度由1069℃降到1063℃,1300℃粘度由0.165Pa.s降至0.142Pa.s。     

CaO-CaF2对钢包精炼顶渣性能的影响

为减少密封合金化精炼钢包浸渍罩粘渣,采用按m(CaO)/m(CaF<,2>)=2:1配制的混合调质剂对钢包顶渣进行调质处理,研究调质剂对钢包顶渣性能的影响.熔化性能研究结果表明:调质剂能显著降低钢包顶渣的熔化温度和黏度,当其加入量为钢包下渣量的10%时,渣熔化温度从调质前的1 439℃降至1 400℃;在1 500℃时,未调质的钢包顶渣黏度约为6.5 Pa·s,而调质后渣的黏度低于2 Pa·s.渣金反应实验表明,调质后的渣可使钢液脱硫,但同时会引起钢液少量回磷.工业试验表明,对钢包渣调质处理后,浸渍罩粘渣得以控制,使用寿命提高1倍以上.     

高频磁场下连铸保护渣润滑行为数学模型

摘要：为了研究高频磁场下连铸保护渣在结晶器内的润滑状况，建立了高频磁场下连铸保护渣润滑行为数学模型，并应用该数学模型研究了初始凝固时磁场作用下渣道宽度、弯月面高度、渣道动压、渣耗、摩擦力等因素对保护渣润滑行为的影响。结果发现，磁场的作用拓宽了保护渣渣道宽度，增大了弯月面高度，使保护渣渣道入口及出口宽度增加，使初始凝固点下移，改善了传热条件有利于铸坯表面质量提升；磁场的作用减小了因结晶器振动而产生的正压和负压，并且正、负压都是随着磁场强度的增大而减小，但磁场强度存在一个最佳值；磁场的作用增大了渣耗量，改善了铸坯与结晶器之间的润滑；铸坯与结晶器之间摩擦力随着磁场强度的增大而减小，当磁场强度为40mT时，总摩擦力减小趋于平缓，因此磁场强度为40mT左右时对减小摩擦力的作用效果较好。     

浸入式水口对82B钢方坯渣沟缺陷的影响

 为了解决82B钢连铸坯表面出现渣沟的问题,以提高钢渣界面温度、改善保护渣的熔化与润滑效果为出发点,对连铸现场180 mm×180 mm小方坯结晶器建立三维数学模型,对比施加电磁搅拌工艺不同直通型浸入式水口下结晶器内流场和温度场分布。计算结果表明,当水口内/外径由40/100 mm变为30/70 mm后,水口两侧流速大于0.15 m/s的流场区域扩大,水平截面环流最大流速由0.44 m/s降低至0.42 m/s,这表明流股对四周壁面的冲刷作用减弱;钢液面最大流速由0.12 m/s增大至0.15 m/s,高温区域范围扩大。综合效果显示,水口内外径减小对结晶器内的流场影响较小,钢渣界面附近钢液温度提高。现场试验统计表明,水口内外径减小后,保护渣消耗量由吨钢0.189 kg提高到0.228 kg,钢液面处保护渣的熔化良好,润滑效果得到了改善。配合保护渣优化等措施,铸坯表面渣沟发生率明显下降,由改进前的40%~50%降低到改进后的1%以内。     

11 t铸锭帽口绝热板和保护渣对H13钢成坯率的影响

针对钢厂热作模具钢H13成坯率低的冶金质量问题,对影响成坯率的相关质量进行了统计分析,得出因帽口保温性能差所造成的疏松缺陷占不合格钢锭总量的58%~76%。通过将SiO₂绝热板的体积密度和导热率分别由1.65 g/cm³和0.317 W/(m·K)降至0.87 g/cm³和0.21 W/(m·K),优化低碳复合保护渣的组成,使其熔点和粘度分别由原来的1258℃和1.8 Pa·s降至1147℃和0.9 Pa·s,使钢锭平均成坯率由原来的75%提高至80%。     

侧吹熔炼处置锌冶炼渣炉渣组成对导热性及析出物相的影响

侧吹熔炼炉采用水冷挂渣炉壁时,高导热系数炉渣可在炉衬表面形成稳定渣皮,保护并延长炉衬的使用寿命。针对铁矾渣和铅银渣处理用FeO-CaO-SiO₂-PbO-ZnO五元渣系,采用稳态平板法对炉渣渣皮的导热系数进行了测定,并通过扫描电镜对固态渣皮进行微观结构分析,以探究炉渣组分改变对渣皮导热系数及结晶矿相的影响。结果表明,增加CaO和SiO₂都会使渣皮导热系数增大,其中添加CaO对渣型影响最显著。优化渣型的导热系数从原渣的7.62 W/(m·K)增大到了17.94 W/(m·K),提高了135%。在冷凝过程中,高温析出的物相为黄长石,其熔点、黏度相较于原渣也有显著降低。调整后的渣型更容易形成稳定的渣皮,有利于水冷挂渣护炉。     

优化保护渣改善冷镦钢铸坯表面质量

钩型振痕是某厂生产35K冷墩钢铸坯表面的主要问题,其产生的原因是由于保护渣的润滑性能不良造成。钩型振痕一方面会使铸坯表面产生夹渣、裂纹和皮下气孔等缺陷;另一方面,由于该处传热不好会使局部奥氏体晶粒粗大和微观组织发展而产生组织不均匀的现象,引起轧材冷镦开裂。因此,通过优化结晶器保护渣理化性能,改善保护渣的润滑性能,铸坯钩型振痕得以消除,振痕处组织的不均匀性得到控制,为后续的轧钢过程提供了合格的铸坯。     

优化保护渣提高超低碳IF钢表面质量

 通过优化调整保护渣成分,保护渣熔点由1 222降至1 188 ℃,黏度由0.26提高到0.32 Pa·s,并进行工业试验,利用Aspex对铸坯不同部位大于2 μm的夹杂进行检测,发现铸坯边部和1/4宽、1/2宽、1/2厚度位置夹杂物均有所降低,同时热轧板卷表面临时封锁率由4.51%降低至2.55%。对采用改进保护渣后铸坯中不同部位夹杂物降低的原因进行分析,研究了保护渣吸附不同质量分数Al2O3夹杂后,保护渣熔化温度、黏度的影响规律,发现当添加Al2O3为12%时,保护渣A熔化温度最高至1 259 ℃;保护渣B熔化温度为1 203 ℃,保护渣A与B的黏度分别为0.79和0.59 Pa·s,黏度过大不利于吸附Al2O3夹杂。     

精炼热态渣循环应用实践

介绍了LF精炼热态渣在转炉炼钢厂的循环应用情况,分析对比精炼渣循环利用前后电极消耗、电量消耗、辅料消耗、脱硫能力、钢水回收量等生产数据后表明,精炼渣循环利用后的钢水回收量比原工艺多了1.175t/炉,电极消耗降低0.08kg/t,电耗降低7.7kW·h/t,石灰降低6.12kg/t,萤石降低1.65kg/t,同时促进了精炼快速成渣,缩短了精炼处理周期,保证了精炼钢水的质量。     

少渣冶炼工艺在邯钢的开发和应用

邯钢在炼钢系统推行转炉少渣冶炼工艺,在冶炼过程中充分利用高碱度的终渣,在吹炼前期适当时机倒出脱磷渣再进行二次造渣,从而实现降低渣料和钢铁料消耗,降低生产成本的目的。应用该工艺后降低石灰消耗29.3%,转炉渣量减少32.8%,钢铁料消耗降低5 kg/t,取得了良好的经济效益。     

Process of Re-Resourcing of Converter Slag

 The process of “re-resourcing of converter slag” was put forward based on the analysis of the existing steel slag treatment process. The converter slag obtained from Jinan steel plant was studied. After grinding, the slag contained 33% of iron particles, 5484% of magnetic part (wTFe=20%), and 4184% of non-magnetic part, which could be used for making cement directly. At a temperature below 1000 ℃, the non-magnetic Fe2O3 in the slag could be efficiently reduced to magnetic iron by pure H2 and CO. The slag after precise reduction had high degree of dispersion and did not get sintered, which provided an optimum condition for the separation of iron and impurities. To separate the slag and enrich the iron after reduction, the laboratory-scale device of magnetic separation was designed and made. The process of slag re-resourcing, which included magnetic sorting, precise reduction, magnetic separation, and removal of free calcium oxide (f-CaO), was proposed to obtain iron-rich magnetic materials and cement adulterant materials. Through this process, 33 kg iron particles, 150 kg iron-rich material and 700 kg cement could be obtained in each ton slag. Besides, this process to recycle converter slag had a lower energy and material consumption and no pollutant emission.     

新余钢铁公司25 t转炉溅渣护炉工艺的研究

采用缩小的冷态模型，对新余钢铁集团有限公司25t顶吹转炉的溅渣护炉工艺进行了研究。结果表明，顶吹气体流量的提高有利于增加炉衬的溅渣密度；当气体流量为7000m^3/h时，最佳枪位为1．4m；从整个炉衬的溅渣密度来看，最佳渣量为8％－10％，综合考虑炉衬和炉帽的溅渣量，最佳渣量为10％。将以上溅渣工艺参数应用到实际生产中，并采用改渣剂对高氧化铁终渣成分进行调整，新余钢铁集团有限公司转炉平均炉龄由2238炉增加到8721炉，最高炉龄达到11675炉。     

半钢炼钢化渣剂的开发和应用

针对半钢在冶炼中具有硅、锰等元素生成的氧化物少,成渣困难,吹炼过程热量少的特点,研究了减少渣量、改造渣系结构、提高炉渣冶金能力的方法,制定出3种渣料配比方案.通过对初期渣形成时间、过程冶炼情况、造渣材料消耗、炉渣脱磷、脱硫效果和改造前后终渣成分的对比,3种化渣剂均能缩短半钢炼钢成渣时间,合理调整炉渣碱度,降低渣中FeO含量,改善渣系结构,提高炉渣冶金效果,是半钢炼钢有效的化渣剂.     

提高烟化炉处理铅锌冶炼渣能力的实践

某铅锌冶炼厂通过烟化炉处理铅锌冶炼渣回收有价金属,由于烟化炉采用的钢制冷却水套使用寿命短,导致作业率偏低。同时,由于烟化炉冶炼渣的SiO₂含量高,烟化炉经常出现炉渣流动性恶化而影响作业率。随着该冶炼厂渣物料产量的增加,烟化炉能力不足的问题逐渐凸显,急需提升作业率和炉床能力。通过系统研究,对烟化炉的工艺和设备进行优化改造,烟化炉的实际作业率从改造前的85.01%提高到96.48%,床能力提高3.9 t/(m²·d),达到21～22 t/(m²·d)。     

转炉返回渣再利用技术的开发

通过对转炉冶炼产生的钢渣进行有选择的收集,回收TFe含量高、碱度高、有害元素含量低的前期溢渣和喷溅渣,按加入废钢的方式返回炉内进行直接循环使用,同时解决了开吹氧枪点火困难、前期溢渣加剧等问题,降低转炉钢铁料消耗0.78kg/t,降低造渣辅料消耗3.6kg/t,炼钢成本明显降低。     

马钢转炉双渣法脱磷工艺生产实践

主要介绍了马钢第三钢轧总厂70 t转炉炼钢双渣法脱磷工艺生产实践,实践结果表明,在脱磷阶段,控制熔渣碱度在1.5~2.0,渣中ω(FeO)含量在10%~15%,一倒温度在1400~1450℃,可以获得较好的脱磷效果;在脱碳阶段,终渣碱度控制在3.8~4.2,ω(FeO)含量控制在20%~25%,出钢温度控制在1650℃以内,脱磷率可达90%以上。采用双渣法工艺后,转炉石灰用量减少约20 kg/t钢,钢铁料消耗下降4~6 kg/t,具有良好的经济和环境效益。