超纯铁素体不锈钢VOD脱碳模型研究

为了实现对超纯铁素体不锈钢VOD精炼脱碳过程的动态即时预测及控制,以酒钢宏兴不锈钢分公司100 t VOD炉冶炼超纯铁素体不锈钢的过程为研究对象,从顶吹氧气的分配行为和C-Cr的竞争氧化出发,建立基于炉气分析技术的VOD动态脱碳模型,并在Matlab环境下开发相应的应用软件,得到全过程钢液成分、氧气分配比、温度等参数随时间的变化规律,对不同阶段的临界碳浓度给出估计范围。利用VOD出站成分以及精炼过程中CO/CO₂的实际变化规律加以检验,与实际值吻合较好,较好地预测了实际变化趋势。     

VOD冶炼超纯铁素体不锈钢脱碳脱氮

要利用VOD冶炼超纯铁素体不锈钢脱碳脱氮模型,研究了在吹氧脱碳阶段氧气利用率以及脱氮能力与初始碳含量的关系,分析了自由脱碳阶段的VOD脱碳和脱氮能力,并讨论了停氧后碳含量对脱碳以及温度控制的影响.研究结果为VOD冶炼超纯铁素体不锈钢合理脱碳脱氮提供技术指导.     

太钢VOD冶炼超纯铁素体不锈钢的工艺技术进步

阐述了超纯铁素体不锈钢的超低碳氮的特点及其熔体降碳去氮困难的原因,利用真空降碳去氮的理论结合这方面的研究成果分析和讨论了影响VOD脱碳脱氮的影响因素,并利用VOD现场冶炼的具体数据进行了这些因素的统计分析,在此基础上提出了提高真空度、加强底吹氩搅拌强度、提高入炉钢液温度、提高人炉碳含量和降低人炉氮含量、增加VOD吹氧脱碳时的供氧量、高真空吹氩纯沸腾工艺、选用无碳、或低碳还原料等工艺技术措施,最后介绍了太钢这几年在VOD冶炼超纯铁素体不锈钢采取上述措施后所取得的效果。     

VOD冶炼超纯铁素体不锈钢的脱氮研究

分析了VOD冶炼超纯铁素体不锈钢过程的脱氮热力学和动力学,得出其脱氮反应接近二级反应,可用Δ(1/w[N])来表示脱氮效果。用前期开发的脱氮模型计算并分析了VOD的脱氮过程,在VOD吹氧脱碳阶段,脱氮效果Δ(1/w[N])与脱碳量Δw[C]成正比,可用脱氮指数Δ(1/w[N])/Δw[C]来表征此阶段的脱氮能力,铬含量为11.6%、17.6%及20.5%的钢液脱氮指数计算值分别为208%-2、109%-2及81%-2,实际生产数据分析得出的对应的脱氮指数略高于计算值,而在VOD自由脱碳阶段,Δ(1/w[N])随时间变化的计算曲线基本不受初始氮含量的影响,温度是影响脱氮的主要因素。     

VOD冶炼不锈钢工艺模型的研究

以鞍钢重型机械公司40 t VOD冶炼ZG06Cr13Ni4Mo钢的生产实测数据为依据,根据质量、能量守恒及热力学原理,采用系统工程的分析方法,从操作、化学反应、冶金计量和热化学计量4个层次剖析VOD冶炼过程,建立了VOD冶炼不锈钢的工艺模型。该工艺模型包含冶金模型和热模型,可以根据各输入物料的用量、成分与温度等输入值,方便地求出各输出物料的收得量和成分等输出的预报值。VOD生产结果表明,该工艺模型能较准确地预报VOD精炼需氧量、终点钢水成分及温度等,相对误差低于5%。     

85 t VOD精炼超纯铁素体不锈钢的脱氮工艺及效果

分析了85 t VOD精炼时相关工艺参数对超纯铁素体不锈钢00Cr18Mo2和00Cr17Mo终点氮含量的影响。结果表明,随初始碳含量增加,初始氮含量降低,钢水温度提高,适当增加脱氮时间,VOD钢水终点氮含量降低;当控制钢水初始碳含量0.4%～0.9%、处理温度≥1 590℃、真空度≤70 Pa、脱氮时间15～20 min、吹氩搅拌强度8～15 L/(min·t)、初始氮含量≤0.017 0%,VOD终点钢水氮含量为0.006 4%～0.009 5%。     

VOD法在冶炼低碳不锈钢中的应用

介绍宝铜、武钢二炼钢、鞍钢三炼钢与太钢二炼钢利用LD-VOD法生产低碳不锈钢工艺特点,并对国内某厂利用VOD法生产0Cr18Ni9型、SUS304型和SUH409L型三种类型低碳不锈钢的冶炼探作要点进行了总结研究,在使用中取得了较好的效果.     

超纯铁素体不锈钢精炼过程中的脱氮

分析了超纯铁素体不钢精炼过程中影响深脱氮的因素，指出在低碳范围内深脱氮主要决定于钢液气钢界面积、钢液搅拌强度和气相中的氮分压。ＳＳ－ＶＯＤ、ＶＯＤ－ＰＢ、ＶＣＲ法是精炼超纯铁素体不锈钢的有效方法。     

VOD冶炼超低碳马氏体不锈钢

利用40tVOD精炼炉脱碳冶炼00Cr13Ni4Mo超低碳马体不锈钢.通过合理控制炉内参数得到,吹氧时炉内真空度在26660 Pa左右,停吹氧时真空度在7998 Pa;开吹温度控制在1600℃左右,停吹温度在1750~1800℃左右;开吹时提高供氧强度至570 Nm³·h^-1左右,吹炼后期降低供氧强度至550 Nm³·h^-1左右,可以避免铬的大量氧化;控制氧枪高度在75mm;开吹供氩强度控制在48.4 NL³·min^-1,提高低碳区供氩量至117.5 NL³·min^-1,用以加快钢包内钢水环流速度.     

Research on molten flow simulation of 30t VOD ladle smelting stainless steel

30tVOD ladle smelting stainless steel was used as the process background, and the numerical and physical simulations were applied to investigate the flow and mixing characteristics of molten steel during the 30tVOD refining process. The cold experiment was employed to investigate the mixing behaviors of molten steel under the bottom and combined blowing systems. The flow features of molten steel were analyzed by numerical simulation with different blowing conditions. The results show that when the plug position of the ladle is located on 1/4R(R is the radius of ladle bottom), whether top- bottom blowing or bottom blowing, the molten steel is mixed well, and mixing time compared to the central position is reduced by 46% and 14% respectively. In addition, the comparison of flow field and turbulent kinetic energy of the molten steel show that when the bottom blowing position is 1/4R, the flow direction of the molten steel caused by the top blowing and the bottom blowing is better near the bath surface, and active volume ratio of molten steel is higher than that of other blowing positions. Current results were validated in industrial VOD furnace, which indicates that 1/4R is regarded as the optimum injection position for combined stirring.     

MTA废气分析在VOD脱碳过程中的应用

为了实现对VOD脱碳终点碳含量进行动态控制,以某钢厂120 t VOD炉冶炼不锈钢的脱碳过程为研究对象,通过MTA（multi task analyzer）废气分析系统分析VOD精炼中CO、CO2等废气成分随时间变化的规律。同时以物质碳平衡为基础,建立了基于废气分析的VOD冶炼碳终点控制的模型,对精炼过程中钢水碳变化情况进行分析。通过对实际值和预测值之间的偏差进行考察,说明了模型能够较好地预测碳含量的总体发展趋势。模型计算VOD脱碳终点碳质量分数误差都在±0.03%之内,模型计算值与实际测量值具有一定的吻合性。     

EAF+LF+VOD/VHD冶炼超级双相不锈钢工艺实践

介绍了抚钢超级双相不锈钢冶炼工艺流程,进行了VOD炉真空吹氧去碳、包底吹氮、二次造渣及喂线处理生产实践。研究表明,通过设定合理的吹氧、吹氮工艺,实现了低碳含量、准确氮含量的控制。通过在还原过程中调整合适的炉渣碱度,对钢液进行喂线处理,强化脱硫脱氧,从而改性夹杂物形貌,以确保钢液精准的化学成分及良好的纯净度控制,为热加工创造有利条件。     

Nitrogenation and decarburization of stainless steel

The rate of nitrogenation of iron alloys by nitrogen bubbling was determined. The rate of nitrogen pickup in iron with high oxygen activities was controlled by a chemical reaction at the gas bubble-metal interface. For an 18-8 type stainless steel and for iron containing between 50 and 400 ppm oxygen, the rate is controlled by a chemical reaction and liquid-phase mass transfer in series. The rate equation for this case was developed. The rates calculated from existing rate data and the fluid dynamic properties of the system were in good agreement with the experimental results. When argon-oxygen mixtures are bubbled through shallow (7.5 cm) stainless-steel melts, the rate of oxidation of chromium is considerably faster than that of carbon. It is suggested that oxygen primarily oxidizes chromium and iron and as the oxides are carried through the bath by argon bubbles they oxidize the carbon.     

高炉铁水冶炼超纯铁素体不锈钢脱磷工艺选择

磷是钢中有害杂质之一,含磷钢在常温或更低的温度下使用时易发生脆裂.超纯铁素体不锈钢要求在恶劣环境下长时间工作,因此要严格控制钢中硫、磷等有害元素及夹杂物的含量.采用高炉铁水冶炼超纯铁素体不锈钢时,需对铁水进行深脱磷处理.铁水罐喷吹脱磷工艺能够满足超纯铁素体不锈钢质量要求,能够适应不同不锈钢品种对铁水量的不同需求,具有金属收得率高、设备简单、投资省等优点.高炉铁水冶炼超纯铁素体不锈钢配以铁水罐喷吹脱磷工艺比转炉脱磷工艺具有明显的优势.