废钢对转炉熔池混匀过程的影响

采用物理模拟研究某炼钢厂250 t转炉冶炼过程中废钢加入量、分布方式和轻重废钢对熔池搅拌混匀的影响。结果表明,轻废钢和重废钢对熔池混匀影响不同,加入轻废钢,熔池混匀时间随废钢量增加而增加,底吹流量为50 L/min时,加入20和60 t废钢熔池混匀时间分别比无废钢时上升48.60%和134.70%。加入重废钢时,废钢在熔池中的分布方式会影响熔池钢液流动,从而影响熔池混匀时间。重废钢在炉底集中分布时,熔池混匀时间随废钢量增加而增加,随底吹气体流量增加而降低。过量底吹气体可能对熔池搅拌有负面影响,底吹流量大于40 L/min时,熔池混匀时间上升。熔池均匀分布时,熔池混匀时间受废钢加入量和底吹气体流量影响。底吹气体流量为25 L/min、重废钢均匀分布时,熔池混匀时间在废钢加入量为40 t和60 t时比20 t时分别降低30.13%和12.93%。废钢倾侧分布时,形成了熔池中非对称搅拌,增加了熔池水平横向流动,一定程度上有利于熔池混匀。相同供气量(25 L/min)下,40 t废钢均匀分布和倾侧分布的混匀时间比集中分布时分别低38.87%和41.01%。     

辉钼矿非氧化焙烧工艺的热力学分析

通过热力学研究了几种非氧化焙烧工艺处理辉钼矿的可行性工艺路线。采用高温真空分解法直接处理辉钼矿得到金属钼粉,可以直接用于炼钢,适宜的分解条件为:温度为1 700~1 900 K以及真空度小于100 Pa;气体产物硫可在392~490 K进行液化回收。选用氧化钙作固硫剂,碳作还原剂还原辉钼矿,可以得到Mo、Mo2C和CaS混合物,适宜的反应温度应控制在1 200 K以上。选用碳酸钠固硫剂,碳作还原剂还原辉钼矿,产物为Mo、Mo2C和Na2S,通过水洗可以得到纯度较高的钼粉,适宜反应温度应控制在900~1 100 K。     

低成本花纹板钢硅铁脱氧工艺

为实现花纹板钢的低成本硅铁脱氧,在考虑转炉下渣、脱氧产物活度及钢液洁净度影响的前提下,在原有的花纹板钢使用硅铁替代复合中铝生产实践基础上,通过研究钢包渣成分、脱氧产物控制以及脱氧成本计算分析,制定了低成本花纹板钢硅铁脱氧工艺.采用该技术生产的花纹板钢,脱氧产物SiO2活度稳定在0.3以下,钢液w(Mn) /w(Si)值控制在10左右,脱氧成本降低约6元/t.     

氢气还原1～3mm铁矿粉的动力学研究

在自制的kg级高温流化床中研究了氢气还原1～3 mm矿粉的动力学试验。随着时间的增加,气体利用率下降,表明还原前期反应速度快,后期反应慢;温度越高,气体利用率越高,但随着还原时间的增加,差距在逐步缩小;对于750℃,前20 min的气体利用率为9%,金属化率达到84%,说明氢气还原矿粉反应是非常迅速的。随着气速的增加,金属化率在增加,并且几乎成线性关系,因此使用氢气作为还原剂,可以允许更高的气速,从而提高设备的生产效率。随着料高的增加,金属化率不断下降,然而气体利用率却在不断升高。使用氢气作为还原剂,可以将还原温度降低到700～750℃,避免流化床过程中的粘结难题;试验中氢气还原1～3 mm铁矿粉时的表观活化能为58.4kJ/mol。     

辉钼矿直接氢还原工艺的热力学研究

对三种无SO2污染的辉钼矿氢还原生产金属钼路线进行了热力学分析。不用固硫剂,辉钼矿直接氢还原反应是很难进行的。用CaO做固硫剂,辉钼矿氢还原反应是可以进行的,随着温度的升高氢气利用率逐渐增加。用Na2CO3做固硫剂,辉钼矿氢还原反应的产物通过水洗可以得到纯金属钼粉。氢气利用率随着温度的升高与压力的下降而增加。     

梅钢250t转炉碳氧积变化规律研究

为保证与提升梅钢复吹转炉终点控制效果,在统计分析梅钢转炉炉役期碳氧积控制现状的基础上,研究弱搅工艺下碳氧积的主要影响因素。结果表明:梅钢4#和5#250 t转炉的炉龄分别为8 859和7 974炉,炉役碳氧积稳定在21×10~(-4)～26×10~(-4),平均分别为23.1×10~(-4)和24.0×10~(-4),转炉底吹控制良好,基本解决了底吹效果随炉龄增加而逐步恶化的问题;转炉终点温度、底吹孔堵塞数量和拉碳枪位对碳氧积的影响显著,随转炉终点温度的升高,碳氧积先增加后保持不变,温度每升高10℃,碳氧积增加0.6×10~(-4)～0.8×10~(-4),当温度高于1 660℃时,碳氧积稳定为约25×10~(-4);随底吹孔堵塞数的增加碳氧积逐步升高,当底吹孔堵塞数≥6个时,每堵塞2个底吹孔碳氧积增加3.5×10~(-4)～5.0×10~(-4);当底吹孔堵塞数≤4个时,随底吹孔堵塞数的增加碳氧积变化平缓,为21×10~(-4)～22×10~(-4);转炉拉碳枪位为1.6～1.7 m,拉碳时间40 s以上,有利于碳氧积和渣中全铁含量的降低。     

250吨转炉底吹对熔池搅拌的影响研究

采用物理模拟和数值模拟,研究了某钢厂250 t转炉底吹对熔池混匀时间、气液两相区速度、熔池低速区体积、炉底剪切力和气体能量利用率的影响。结果表明,熔池混匀时间随底吹气量增大而减少,随底吹孔数增加而减少。底吹孔数为12个时,底吹气量由15 L/min增至50 L/min,熔池混匀时间降低54.8%。底吹气量不变(50 L/min),底吹孔数由12个减至3个时,混匀时间增加52.9%。底吹枪数量减少,搅拌区域减小,熔池中“死区”和“低速区”体积比分别增加4.89%和28.9%。底吹枪减至3个时,单个底枪气量增大,气液两相区最大速度由0.34 m/s增至0.64 m/s,底吹孔处炉底所受剪切力增大52%,对炉底耐材寿命不利。从数值模拟结果也可发现,底吹工况的变化影响气体在熔池中的利用效率。底吹总气量增大时,熔池动能增加,但气体能量利用率降低。底吹气量较小时,底吹孔数的变化对气体能量利用率影响较小。底吹气量较大(50 L/min)时,相比于12个底吹孔,6个和3个底吹孔的气体能量利用率分别下降18.4%和23.3%。     

转炉炼钢少渣冶炼技术的探索实践

介绍转炉少渣冶炼、炉渣热循环利用实践.可分两个阶段,脱碳出钢留渣、冶炼中期脱磷倒渣留渣与脱碳出钢留渣同时进行（留渣＋双渣）.脱碳留渣冶炼,通过出钢后倒渣、调渣过程控制,抑制留渣造成吹炼前期的喷溅.留渣冶炼使吨钢石灰消耗降低28.6％.“留渣＋双渣”试验,控制转炉前期炉渣碱度及全铁,选择合适脱磷渣倒炉点及温度,保证前期渣脱磷率和泡沫化,最终前期脱磷率大于60％,排渣率大于50％.“留渣＋双渣”技术,吨钢石灰消耗降低46.9％.     

2CaO?SiO2对炉渣中磷富集行为的影响

研究了炉渣组成以及2CaO?SiO2颗粒含量对炉渣中磷富集行为的影响,并借助电镜、能谱分析进行了定量研究,结果表明：磷元素在2CaO?SiO2颗粒内分布均匀;磷在渣中固液相间的分配比L_quot;Pquot; ^(s/l)随酸性氧化物含量和铁的氧化物含量的增加呈现出先增大后降低的趋势,分别在20%和70%时达到最大值,而随着渣中2CaO?SiO2颗粒比例增加不发生变化。     

吹氩钢脱氧铝消耗及脱氧工艺对夹杂物的影响

 由250 t转炉冶炼吹氩钢的生产数据分析,发现转炉脱氧工艺对脱氧铝消耗的影响大。出钢全脱氧工艺比半脱氧工艺的脱氧铝单耗高0.28 kg/t、脱氧铝利用率低8.3%;随转炉温度的上升或氧质量分数增加,脱氧铝单耗逐步增加,同时,转炉温度的上升会引起氧质量分数的增加。通过对SPHC板坯在两种脱氧工艺下的夹杂物分析,发现：宏观上两种脱氧工艺的全氧控制水平相当,约为0.002 0%;半脱氧工艺的氮质量分数为0.002 0%,全脱氧工艺时为0.002 5%。微观上,夹杂物主要为Al2O3、Al2O3-MnS、氧化物和[MnS/MnS-CuxS;]全脱氧与半脱氧工艺相比,Al2O3夹杂物平均尺寸小0.6 μm、Al2O3夹杂物比例低约25%、Al2O3-MnS夹杂物比例高约20%、硫化物比例低约5%。Al2O3夹杂物尺寸的减小易于Al2O3-MnS夹杂物的生成。