低碳低磷钢炉渣改质试验研究

文中通过实验室试验和生产现场试验,验证了低碳低磷钢炉渣改质的方法。使用炉渣调整剂对炉渣改质时,应选用含碳量高的炉渣调整剂。实验室试验使用碎焦粒对炉渣改质,取加入焦粒4 min时的渣样分析可知,在溅渣时间内可降低炉渣(FeO)5%左右。现场加碎焦粒对炉渣改质试验,成本降低50%,同时降低渣中(FeO)比使用炉渣调整剂高1%,证明该方法有效可行。在实际使用过程中应根据渣量、终渣情况、焦粒成分等适当调整。     

半钢冶炼低磷钢生产实践

随着攀钢集团西昌钢钒公司高级别钢种的不断开发,转炉生产难度加大,为了满足低磷品种钢的要求,西昌钢钒通过试验总结出一套适合于半钢冶炼低磷、高品质钢种的工艺。通过优化转炉冶炼氧枪工艺,选择合理复吹制度及造渣制度,控制冶炼终点温度在1 620℃左右,结果终点磷含量由原先0.013%稳定降低到0.006%,满足了生产高品质钢对脱磷的要求,此工艺的试验成功为后期高端品种开发打下了坚实基础。     

转炉生产低碳低磷钢炉衬侵蚀机理研究

通过现场取炉衬溅渣层及镁碳砖样品研究炉衬侵蚀机理,利用SEM扫描电镜、高倍显微镜、X射线荧光光谱分析仪、Factsage软件,从微观和宏观两方面详细地分析了炉衬的侵蚀过程.在实际生产过程中,炉衬的侵蚀原因有很多种,主要研究了三方面内容,分别为溅渣层的熔损、镁碳砖中碳的氧化及镁砂颗粒的溶解与迁移.溅渣层的熔损主要与炉渣中(FeO)含量有较大关系,降低炉渣中(FeO)含量能提高溅渣层中物相的分解温度,从而起到减缓炉衬侵蚀、保护炉衬作用.镁碳砖中碳与溅渣层中(FeO)发生反应生成气体而损失,之后高氧化性炉渣侵入到镁碳砖中镁砂颗粒周围,形成包裹发生部分溶解,伴随着炉渣的逐步侵入,镁砂颗粒随着炉渣中(MgO)的饱和溶解度的变化,发生不断溶解和被动迁移.通过研究的炉衬侵蚀机理来看,造成炉衬侵蚀的主要原因与生产钢种的炉渣有较大关系.     

低碳低磷钢溅渣工艺技术研究

文中从溅渣用炉渣要求、溅渣加料时机及种类、溅渣工艺参数、溅渣过程中几类现象开展溅渣工艺技术研究,提出溅渣用炉渣要求在一定温度范围内,具有较好的流动性、粘性、抗高温侵蚀性.围绕炉渣要求,对溅渣加料时机、种类进行研究,得出低碳低磷钢溅渣过程应以熟料为主,以增加渣中碳和镁的物料为主.在提高溅渣量和溅渣效果方面,通过溅渣水模型实验,研究了枪位、顶底吹流量、渣量对溅渣的影响,得出对溅渣量和溅渣效果影响因素大小排序为枪位、渣量、顶吹流量,而底吹流量变化对溅渣量和溅渣效果无影响.实际溅渣作业过程中存在较多问题,如溅渣加料不固定、溅渣枪位不规范等,各厂应根据自身情况开发自动溅渣模型,实现自动加料和自动溅渣,参考溅渣水模型实验结论动态控制渣量、枪位等参数,以保证溅渣后炉型规则、炉壁溅渣层厚度均匀.     

转炉冶炼低磷钢吹炼模式优化实践

针对转炉冶炼低磷含量钢种时采用传统的"少批量多次加入"加料模式出现的问题,从转炉渣碱度、温度及氧化性对脱磷效果的影响展开深入分析,并结合生产实际提出转炉"辅料前期一次性加入"的加料模式。试验结果表明:通过"辅料前期一次性加入"的加料模式,冶炼前期脱磷效果得到显著提高,终点钢液中P≤50×10~(-6),脱磷效果显著,满足低磷钢产量的要求。     

120t顶底复吹转炉低磷钢冶炼工艺优化实践

针对铁水成分波动所引起的脱磷效果不稳定问题,分析了吹炼终点倒炉倒渣操作、终点钢渣成分以及冶炼工艺制度对转炉脱磷效果的影响,并结合生产实践优化了转炉供氧、温度、枪位控制等工艺制度。实践结果表明:通过采用合理的脱磷工艺方案,解决了铁水成分不稳定带来的问题,满足了低磷钢的生产要求。     

复吹转炉低磷钢生产工艺的优化

在济钢条件下,采用常规的铁水脱硫加转炉双渣的冶炼工艺生产低磷钢,很难将成品w(P)稳定控制在0.010%以下。基于转炉双渣大渣量生产试验,采用回归分析研究了影响冶炼过程脱磷效率的主要因素,确定了最佳的双渣吹炼时间、过程温度和炉渣成分控制,大幅度提高了冶炼过程的脱磷效率。该工艺在9Ni、高级别管线(X90/X100)的生产中得到广泛应用,成品w(P)稳定控制在0.006%以下,最低达到了0.004%,实现了低磷钢的批量生产。     

转炉单联法冶炼低磷钢的实践

为满足钢种对钢质洁净度的特殊要求,对低磷钢进行试验研究.通过对转炉冶炼脱磷的机理进行分析,采取合理控制冶炼过程温度、熔渣碱度、氧化性等技术措施和双渣法、高拉补吹法等方法,强化了转炉脱磷.在无预处理脱磷设备条件下,该方法能够应用于新品种钢的生产开发.     

低碳低硅钢（08LS）的成分优化

本文利用均匀设计方法对低碳低硅钢（08LS）进行了成分优化,根据理论计算结果,确定出该钢种的最佳成分,并提出应依据钢种成分制定相应的脱氧度。     

转炉冶炼低碳钢炉衬侵蚀及溅渣冷态模拟和应用

利用冷态模拟方法研究了转炉冶炼低碳钢时炉衬的侵蚀规律和溅渣时转炉熔池部位的合理留渣量和溅渣枪位。试验结果表明:熔池部分的冲刷侵蚀最严重;随着枪位的升高,熔池部分侵蚀变得严重,熔池以上部分的侵蚀深度却减弱,炉底部分侵蚀基本不变。首钢迁安钢铁有限责任公司210 t转炉溅渣时熔池部位的合理留渣量为10 t,溅渣枪位为1.35 m。优化后,转炉炉龄从5 500炉提高到8 000炉。     

超低碳钢BOF渣成分对终点[C]含量影响

采用共存理论、动力学分析和实验验证的方法,研究转炉冶炼超低碳钢吹炼末期炉渣成分对终点[C]含量的影响规律,建立1853-1973 K时终点[C]与炉渣成分和温度的回归模型.结果表明：FeO活度受温度影响较小,主要受炉渣成分的影响;脱碳动力学条件主要受炉渣成分和温度的影响.炉渣碱度增加,终点[C]含量升高;渣中FeO含量增加,终点[C]含量迅速降低,渣中FeO质量分数应控制在12.0%-18.0%之间;渣中MgO质量分数在7.0%-13.0%范围内逐渐增加,钢液中[C]质量分数增加值不足0.01%;随着温度的增加,钢液中[C]含量降低.回归模型对冶炼超低碳钢的转炉终点[C]含量的预判平均误差率为±15.25%,[C]含量误差在±0.01%以内的炉次占69.19%.     

钢包包衬侵蚀对内衬温度和钢水温降的影响

为了研究包衬侵蚀对钢水温降的影响规律,通过ANSYS有限元软件以及ParaMesh网格随移技术建立了考虑包衬侵蚀的钢包传热计算模型,研究并分析了包衬侵蚀对包衬及钢水温度的影响规律。结果表明,包衬侵蚀对包衬温度影响较大,在相邻两个修包周期内,包衬侵蚀造成渣线和包壁的包衬内部(工作层与永久层交界处)温差为14～114 K;包衬侵蚀导致包壳外表面温度升高,包壳向外散热增加,与此同时,包衬受侵蚀变薄,蓄热减少,两者同时作用导致包衬侵蚀对钢水温降影响不大,最高不超过1 K,在实际生产中可以适当地忽略钢包侵蚀对钢水温降的影响。     

低碳含铝钢LF炉精炼工艺及精炼渣的优化

针对低碳含铝钢转炉生产的粗钢水[O]含量高和钢水[C]低的特点,提出了采用CaO-Al₂O₃的LF炉精炼渣系.为兼顾脱硫和吸收同化夹杂的需求,可选取(质量分数)CaO=55%~60%,SiO₂=4%-7%,Al₂O₃=28%~32%,MgO=4%~8%,CaO/Al₂O₃=1.7~1.9作为LF炉精炼终渣组成.出钢过程中采用渣洗工艺向钢包内加入大部分精炼渣、出钢末期对转炉下渣还原处理的造渣模式,结合足够的软吹Ar时间,对16MnR进行精炼,得到了脱硫率为61.8%,铸坯T[O]为22×10^-6,铸坯中大型夹杂总量为15.68mg/10kg钢的良好冶金效果.     

转炉高碳低磷钢工艺研究与应用

阐述了在武钢第一炼钢厂的条件下生产高碳钢采用高碳出钢工艺的研究及应用情况。通过对过程炉渣、过程温度与倒渣时机等工艺参数的有效控制,可以在吹炼终点熔池ω（[C]）达0．3％～0．8％的情况下,使熔池ω（[P]）控制在0．015％以内,从而达到降低生产成本的目的。     

齿轮钢（8620H）精炼渣优化及工业试验

利用FactSage热力学软件计算了CaO-Al2O3-SiO2-5%MgO四元系的CaO、Al2O3等活度线,通过等活度线图着重探讨精炼渣碱度、w(CaO)/w（Al2O3）、MI指数（曼内斯曼指数）与Al2O3夹杂吸附能力的影响关系,最终得到适用于杭钢生产齿轮钢（8620H）的LF精炼渣系范围为：CaO质量分数为50%~55%,Al2O3质量分数为25%~30%,SiO2质量分数为10%~12%,MgO质量分数为5%~8%。并使用该渣系进行齿轮钢（8620H）工业试验,铸坯中全氧质量分数由0.001 5%降至0.001 0%,且铸坯中显微夹杂物尺寸也明显降低,由2.1降至1.5μm,每10kg铸坯中大型夹杂物质量分数由31.9下降到26.4mg,试验效果良好。     

超低碳钢顶渣氧化性对钢液洁净度的影响

为探究降低顶渣氧化性对改善超低碳钢钢液洁净度的影响,在转炉终点至中间包过程中,在多位置取炉渣和钢水试样,分别进行炉渣氧化性、钢液成分和夹杂物分析.实验结果表明:转炉出钢后通过对顶渣改质,渣中T.Fe由转炉终点的19.18%降至RH进站时的4.68%,顶渣氧化性降低明显.渣中T.Fe降低导致钢中[O]的降低,T.Fe较低的炉次平均吹氧量较大,使得铝脱氧前钢中[O]较高.RH结束渣T.Fe与夹杂物数量呈线性关系,T.Fe越低夹杂物数量越少,同时RH结束后夹杂物数量与铝脱氧前钢中[O]无必然关系.顶渣(CaO)/(Al₂O₃)会影响其吸收Al₂O₃夹杂物的能力,(CaO)/(Al₂O₃)控制不合理的炉次,其夹杂物数量也较多.通过降低顶渣氧化性,热轧板卷缺陷率得到明显降低.     

高磷钢渣气化脱磷影响因素的实验

 在脱磷剂种类和配比一定的条件下,借助微型烧结实验手段,研究了碱度、温度、配碳量和磷含量等因素对高磷钢渣气化脱磷率的影响规律。研究发现,碱度升高,钢渣气化脱磷率降低,温度升高,钢渣气化脱磷率升高;随着配碳量增加,钢渣气化脱磷率先升高后降低,磷含量增加,钢渣气化脱磷率升高,当磷含量达到一定水平后,磷含量对气化脱磷率的影响减弱,并最终确定了各因素的最佳状态。     

气泡搅拌和炉渣成分对低碳钢水洁净度的影响

在80t氧气转炉、钢包吹氩和RH真空处理工序进行净化钢水的试验,考察反应器内氩气流量、真空脱气操作和顶渣成分对低碳钢水全氧含量的影响以及夹杂物的尺寸分布和全氧的排除速率,改进操作的结果表明,二次精炼后低碳钢水全氧w[T.O]降低到0.001%。     

低碳低硅钢中氧化物夹杂的控制

重庆钢铁股份有限公司新区炼钢厂结合低碳低硅钢的生产实践,为改善钢水可浇性、避免因中间包水口堵塞而停浇的事故发生,对转炉后搅、顶渣脱氧和RH碳脱氧工艺进行了优化。工艺改进后,转炉终点钢水w(O)降低了127×10-6,渣中w(FeO+MnO)<5%,钢水中铝的加入量减少了0.38～0.43 kg/t,有效降低了钢中氧化物夹杂含量,钢中w(T.O)控制在(14～25)×10-6内。生产实践表明:采用"BOF→RH→CC"工艺路线生产低碳低硅钢,提高了钢水洁净度、单中包连浇炉数达18炉。