化学加热法用硅系铁合金加热钢液的热模拟研究

研究了用硅系铁合金作发热剂加热钢液的加热效果以及对钢质量和炉衬耐火材料侵蚀的影响，向钢包中加入CaO调整顶渣性质，碱度R=2.60～3.10时可有效地控制钢液回硫、回磷对钢质量的影响，钢中各种夹杂物含量及其总量随着R的升高而降低，且SiCaBa合金发热剂对夹杂物总量降低的效果比SiFe效果好，同时可减轻酸性氧化物顶渣对工业用铝镁尖晶石炉耐火材料的侵蚀。     

从钢包中排除液渣的虹吸装置

冶炼优质钢时广泛采用了用液体渣处理钢水,在出钢时进行渣洗。而厚度为300～400毫米的高温高碱度渣,对半酸性耐火材料起侵蚀作用,显著降低钢包寿命;在真空处理中亦会使真空处理的效果降低。当用氧化渣时,还会增加硅、锰和其它元素烧损,大大阻止真空下碳对钢水脱氧作用。由于钢包耐火层侵蚀程度的变化和其它原因,在钢包中钢水面是波动的;尤其进行真空处理时,在钢包的钢水面上还须留有700～900毫米自由空间,故从溢渣口排渣     

镁碳砖和铝碳砖在高钛渣中的侵蚀

研究了镁碳砖和铝碳砖在高钛渣中的侵蚀行为，测试和分析了渣中TiO2含量、熔渣温度，熔渣与耐火材料间的相对运动速度，熔渣碱度及铁浴的比例对这两种耐火材料侵蚀过程的影响。     

LF炉深脱硫工艺实践

介绍了LF炉在铝镇静钢生产中深脱硫工艺的生产实践。通过对渣量、顶渣碱度、顶渣还原性、顶渣流动性、钢水温度、钢水吹氩的搅拌强度,把钢水中的硫含量降低到0.005%以下,提高了钢水的质量。     

超高功率电弧炉操作条件对炉衬侵蚀的影响

通过对超高功率电弧炉渣化学成分的统计分析，求出炉衬耐火材料向渣中的熔蚀量，从而定量探讨了炼钢温度、渣碱度对材侵蚀的影响。结果表明：渣碱度增加和出钢温度降低都使材侵蚀降低。用这种方法。也可较客观地评价试用材料的效果。     

钢水温度和碳对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响

根据热力学分析和热态实验研究了钢水温度及其碳质量分数对镁铝尖晶石质耐火材料侵蚀的影响，并探讨了耐火材料的侵蚀机理。研究表明，提高温度将加剧钢水对耐火材料的侵蚀，随钢水中碳质量分数的增加，耐火材料的侵蚀指数先增加后减小。侵蚀机理包括：一是钢水中碳与耐火材料组分氧化镁反应化学侵蚀耐火材料；二是钢水向耐火材料内部的渗入以及低熔点物相在耐火材料颗粒界面的析出，降低了耐火材料颗粒间的结合力，加剧了钢水冲刷对耐火材料的损毁程度。     

合成转炉渣对镁白云石材料的侵蚀——实验及热力学讨论

采用旋转试棒法测定了镁白云石质耐火材料在一般转炉初期和末期渣中的蚀损速度。实验结果表明,尽管初期渣侵蚀试验的温度比末期渣实验温度低100℃,初期渣对镁白云石材料的侵蚀速度仍然是末期渣侵蚀速度的8.5倍;初期渣对镁白云石材料的侵蚀速度随着炉渣碱度提高而迅速下降;末期渣碱度的变化对侵蚀速度无明显影响;随着末期渣实验温度的提高,侵蚀速度迅速上升,1700℃时竟达1600℃时的14倍之多。本文通过热力学分析,讨论了一般转炉初期渣和末期渣对镁白云石材料的侵蚀机理。     

活性石灰在钢水精炼中的应用

介绍了在钢水精炼过程中，添加一定量的活性石灰和萤石，提高精炼钢水顶渣的碱度，降低熔渣的熔点，改善熔渣的流动性。消除钢包内衬结渣挂渣、顶渣结壳的现象，以及AHF浸渍罩、RH上升管和下降管结渣上涨的现象。同时钢水精炼添加活性石灰后，有一定的脱硫和吸附一定量钢中夹杂物的作用。     

电炉炼钢过程渣线镁碳砖侵蚀机理研究

针对宝钢电炉冶炼过程中，炉衬渣线镁碳砖耐火材料侵蚀严重导致电炉炉龄偏低的问题，通过对镁碳砖耐火材料侵蚀微观结构的观察及钼丝炉内炉渣侵蚀镁碳砖试验，得知FeO_x·MnO·MgO相是镁碳砖耐火材料溶解到炉渣后形成的主相，渣中FeO、MnO具备了溶解MgO能力，炉渣中FeO_x含量偏高是导致镁碳砖耐火材料侵蚀严重的主要因素；电炉炉渣体系内，炉渣碱度对镁碳砖耐火材料侵蚀影响不明显。钼丝炉内炉渣侵蚀试验表明：温度越高，镁碳砖耐火材料侵蚀越严重；高温段保温时间对侵蚀影响不大；渣线镁碳砖耐火材料进行冷热交替试验后，镁碳砖耐火材料侵蚀相对严重。根据试验结果，采取降低炉渣FeO_x含量、缩短冶炼过程炉与炉之间间隔时间等措施，炉壁镁碳砖耐火材料侵蚀得到缓解，电炉中期炉龄稳定提升到450炉以上。     

钒钛高炉渣对炉衬材料的侵蚀研究

通过不同温度、碱度、TiO2含量的钒钛渣对不同耐火材料的侵蚀实验，分析了攀钢高炉强化炼后炉渣组成的变化及其对炉衬耐火材料的影响，评价了冶炼钒钛矿条件下耐火材料的性能与适宜的使用结构。     

超低氧精炼时钙处理对氧化物夹杂的影响

 研究了采用LF精炼顶渣控制技术对钢液进行超低氧冶炼时,钙处理对钢中非金属夹杂物的影响。试验在转炉出钢时采用铝终脱氧,LF精炼过程采用强脱氧、高碱度、强还原性精炼顶渣对钢液进行超低氧冶炼,比较了钙处理和不钙处理的钢液中非金属夹杂物转变的情况。结果表明,采用精炼顶渣控制技术冶炼超低氧钢时,钢液不需要进行钙处理就能实现铝脱氧产物Al2O3→MgO·Al2O3尖晶石→CaO-MgO-Al2O3类复合夹杂物的转变,得到炼钢温度下呈液态的复合氧化物夹杂,这些液态的夹杂物容易通过碰撞长大上浮去除,得到高洁净度的钢液,且残留在钢液的氧化物夹杂为较低熔点的复合氧化物,在浇注过程中不会产生水口结瘤。     

Effect of Calcium Treatment on Non-Metallic Inclusions in Ultra-Low Oxygen Steel Refined by High Basicity High Al2O3 Slag

 The influence of calcium treatment on non-metallic inclusions had been studied when control technology of refining top slag in ladle furnace was used in ultra-low oxygen steelmaking. A sufficient amount aluminium was added to experimental heats for final deoxidizing during BOF tapping, and the refining top slag with strong reducibility, high basicity and high Al2O3 in ladle furnace was used to produce ultra-low oxygen steel and the transformation of non-metallic inclusions in molten steel was compared by calcium treatment and no calcium treatment. The results show that the transformation of Al2O3→MgO·Al2O3 spinel→CaO-MgO-Al2O3 complex inclusions has been completed for aluminum deoxidation products and calcium treatment to molten steel is unnecessary when using the control technology of ladle furnace refining top slag to produce ultra-low oxygen steel, and the complex inclusions are liquid at the temperature of steelmaking and easily removable to obtain very high cleanliness steel by flotation. Furthermore, the problems of nozzle clogging in casting operations do not happen and the remaining oxide inclusions in steel are the relatively lower melting point complex inclusions.     

Mass transfer behaviour of Mg in low carbon aluminium killed steel during LF refining

Inclusions containing Mg existed in low carbon aluminium killed steel even though Mg is not added during LF treatment. To investigate the mass transfer mechanism of Mg in low carbon aluminium killed steel, both industrial practice and kinetic calculations were carried out in the present work. The results from industrial practice showed that Mg concentration in molten steel and inclusions increased with refining time during ladle furnace treatment. The inclusion size tended to become smaller with the increase of Mg concentration in the inclusions. The erosion rate of refractory with different composition was tallied. A refractory-slag-metal-inclusion multiphase reaction model was developed to investigate mass transfer mechanism underlying the variation of Mg among the steel, the slag, inclusions and the refractory. The calculated results exhibited a good predictability of the content of Mg in the molten steel, slag and inclusions. The results showed that Mg dissolved into molten steel in two ways: the first is in the way of slag/steel reaction, the second is in the way of refractory erosion which is the main way.     

Effect of Top Slag Basicity on Quality of Steel Treated by Exothermic Agent SiFe and SiCaBa during Chemical Heating

Ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｈｅａｔｉｎｇａｓａｋｉｎｄｏｆｈｅａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｌａｄｌｅｒｅｆｉｎｉｎｇｉｓｐａｉｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔ ｔｅｎｔｉｏｎ ,ｓｕｃｈａｓｉｎＲＨ ＫＴＢ ,ＣＡＳ ＯＢ ( ＰＩ) ,ＲＨ ＯＢ[1- 4] ｅｔｃ .Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ ,ｔｈｅＣＡＳ ＯＢｐｒｏｃｅｓｓｄｅ ｖｅｌｏｐｅｄｒａｐｉｄｌｙｄｕｅｔｏｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｏｆｒａｐｉｄｌｙｒａｉｓｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｓｔｅｅｌｃｏｍｐｏｓｉ ｔｉｏｎ .Ｂｕｔｔｈｅ…     

大罐顶渣向钢液增氧因素分析

 依据实验数据计算结果,对钢液增氧的因素及其采取的相应措施进行了分析与探讨。研究结果表明：在氧化性顶渣条件下,钢液中w（［Als］）的变化率≥20％,而在还原性顶渣条件下,钢液中w（［Als］）的变化率≤10％;氧化性顶渣对钢液供氧的贡献率大于钢包与中间包衔接的水口处吸气对钢液供氧的贡献率;减少转炉下渣量及对顶渣进行改质可减轻炉渣向钢液供氧程度;大罐下渣量不会使中间包成为新的增氧源。     

钢包顶渣中的碱度和碳含量对钢液氮含量的影响

选用CaO-SiO2-Al2O3系碱性渣作为基础渣系,通过改变钢包顶渣的碱度及碳含量,研究了钢液中氮含量的变化规律.结果表明,渣中的碱度和碳含量对钢液氮含量都有一定的影响.     

冶炼过程钢包温度场和钢水温降的研究

采用有限差分法,建立了钢包的传热物理模型和耐火材料层的温度分布模型,研究炼钢过程中钢包包衬温度场分布和钢水温降的影响.结果表明热态空包每多停留1 min,后续钢水温降增加约0.26℃;空包停留1 h后进行1 h的离线烘烤,后续出钢阶段钢水降温约12℃;永久层导热系数越小,永久层的温度梯度会越大,隔热效果会越好,工作层宜...     

钢铁冶金过程中的界面现象

从界面润湿性的角度,对一些冶炼过程中的常见界面现象进行了详细分析.对于渣的泡沫化过程,主要分析了润湿性对渣的泡沫化指数的影响;对于铁水和钢液脱硫过程,主要分析了对脱硫速率和脱硫剂的利用率以及穿透钢液速率的影响;对于钢液与熔渣对耐火材料的侵蚀过程,主要分析了对耐火材料在熔渣中的饱和溶解度、熔渣在耐火材料中的侵蚀深度以及耐火材料的侵蚀速率的影响;对于钢中夹杂物的运动过程,主要分析了对钢中夹杂物的形核、聚集、去除、空间分布等影响.同时,本文总结得出了对于这些实际冶炼过程有利的界面润湿性.      

马钢CSP流程对钢水硅含量的控制

根据冶金热力学理论,从钢水与炉渣成分的平衡关系出发,对马钢CSP流程生产的钢水硅含量的主要影响因素进行理论分析。理论计算和实际生产数据表明,对于低碳铝镇静钢,钢包顶渣中SiO2的含量和钢水中的酸溶铝含量是控制钢水硅含量的主要因素。当钢水中酸溶铝的质量分数为0．025％和钢包顶渣中SiO2的质量分数不超过4％时,可以把钢水硅的质量分数控制在0．03％以下。在此基础上．结合马钢现有生产条件,提出了有效控制钢水硅含量的具体措施。