利用锰矿提高转炉终点锰含量的工业试验

介绍了锰矿熔融还原的机理和转炉吹炼过程中加入锰矿的工业试验,在吹炼6 ～ 10 min期间内加入锰矿,有利于提高锰矿的还原率.对影响转炉吹炼终点锰含量的因素进行了分析,提出了在转炉吹炼过程中加入锰矿提高终点锰含量的控制要点.     

转炉锰矿熔融还原工业试验研究

为打通转炉炼钢过程锰矿熔融还原技术路径,提高锰的收得率,对锰矿熔融还原过程和提高锰收得率的工艺参数进行了热力学探讨,并在某钢厂200 t转炉上开展了工业试验研究。研究结果表明:高效稳定的铁水“三脱”预处理技术是锰矿熔融还原技术成功的基本前提;通过理论计算,在炉渣中的(MnO)质量分数为5%～10%,终点[C]质量分数控制在0.13%～0.36%时,终点钢液[Mn]质量分数可控制在0.3%以上。工业试验主要通过采用双渣法冶炼操作,在确保前期铁水低磷的条件下尽可能控制少渣量、降低炉渣中氧化铁,从而实现加入锰矿后提高锰收得率;并在现有工艺控制条件下,锰矿加入10 kg·t?1以内时,工业试验可使锰矿还原过程锰收得率超过40%,平均为51.40%;为进一步提高锰收得率,建议严格将锰矿熔融还原渣料总量控制在40～60 kg·t?以内,石灰加入量控制在10～15 kg·t?1以内;研究结果为锰矿熔融还原技术的开发和应用提供重要参考。      

转炉出钢过程加锰矿直接合金化技术研究

针对转炉加锰矿直接合金化工艺中锰收得率低的问题,研究开发了转炉出钢过程加锰矿进行直接合金化的工艺。结果表明:转炉出钢过程加锰矿直接还原合金化工艺无论从热力学还是动力学角度来说都是可行的。通过现场100 t转炉出钢过程加锰矿的生产试验可见,该工艺锰的收得率达到了80%以上,最高达到了95%,综合成本降低了3.43元/t以上。同时,该工艺不增加钢中的硫、磷等杂质含量,不污染钢液。     

宝钢转炉少渣炼钢的实践

叙述了宝钢300t转炉少渣炼钢工业性试验及少渣条件下锰矿还原的试验结果。试验结果表明：转炉生石灰单耗达到11．3kg／t，轻烧白云石单耗达到6．3kg／t，锰矿加入量大于8kg／t，平均锰回收率达到50％以上。此外，分析了转炉少渣吹炼的冶金效果和工艺制度。     

提高炉渣中MnO向钢中传递的试验

 为了提高锰矿直接合金化锰的收得率,根据热力学分析结果确定了降低渣钢间锰分配比的影响因素。分析结果表明,提高温度和碳的活度是降低渣钢间锰分配比的必要条件。由此设计了感应炉试验方案,并进行了试验研究。结果表明,精炼渣在配加还原剂的情况下锰矿直接合金化锰平均收得率为90.8%,碳化硅作为还原剂在配碳量为1.2～1.4时,锰分配比最低;高温、高碳质量分数可以有效降低渣钢间锰分配比,底吹强度、锰矿加入量等工艺参数对锰矿直接合金化的效果有影响,应控制工艺避免锰矿石和还原剂的加入对钢中磷、硫产生的不利影响。     

转炉终点渣钢间锰平衡状况分析

为了推广锰矿直接还原技术在转炉内的使用,对转炉终点条件下锰矿的热分解、熔融还原和渣钢间平衡状态进行了分析。利用热力学分析方法讨论了国内外转炉锰矿直接合金化锰的平衡状态。结果表明,在转炉终点时刻,锰矿以MnO形式存在于渣中;锰在渣钢间的平衡主要以铁、锰竞争氧化的形式存在;理论计算锰分配比和实践生产数据有相同的趋势,且计算值大于实践生产数据;高温、高碱度、高w([C])、低w((TFe))可以降低锰分配比;渣量越小,锰收得率越高。此外,讨论了进一步提高转炉锰收得率的控制工艺。     

转炉炼钢加锰矿提高终点锰含量的试验研究

介绍了锰矿还原的机理和转炉吹炼过程中加入锰矿的试验情况和效果,对影响终点残锰含量的因素进行了分析研究,提出了在转炉吹炼过程中加入锰矿来提高终点残锰的技术措施。     

转炉锰矿直接合金化生产实践

在100 t顶底复吹转炉上使用锰矿自还原压块进行直接合金化工业试验中,并对冶炼过程中钢水和炉渣进行取样分析。研究表明:在采用锰矿自还原压块进行转炉直接合金化时,金属锰的收得率平均为65.17%,但有较大波动;提高转炉终点[C],减少转炉渣量,降低炉渣氧化性可有效提高金属Mn的收得率;当按15 kg/t配入团块,转炉终点温度平均降低18℃,未对转炉的正常冶炼造成影响。     

炼钢转炉内锰矿直接合金化

概述了国内外炼钢转炉内锰矿直接合金化的热力学动力学研究和实际操作工艺。该工艺的主要工艺参数是锰矿条件、加入方式、渣量、（ＦｅＯ）、终点〖Ｃ〗、炉渣碱度和吹炼模式．该文还针对攀钢的实际情况提出了建议。     

基于转炉双渣冶炼工艺的锰矿直接还原合金化研究

以提高转炉双渣冶炼条件下锰矿直接还原合金化过程中锰的收得率为目的,进行了热力学理论分析,开展了实验室渣钢平衡试验和中试试验,在此基础上得出了基本结论；通过转炉工业化试验,验证了前期结论的可信性,同时得出在特定的双渣冶炼条件下,转炉锰矿直接还原过程中锰的收得率可稳定在35％～45％,具有经济上的优势,且对转炉冶炼效果有益,同时从总体上达到节能降耗、减少温室气体排放的效果.     

转炉炉料配比对渣钢间锰分配比影响的试验研究

采用转炉双渣脱磷、少渣冶炼的工艺进行锰矿直接合金化工艺。选取终点炉渣和钢水的样品进行化学成分和矿相检测,分析试验中不同锰矿、造渣料最佳配比对渣钢间锰分配比的影响。采用试验设计的炉料配比,得到的锰收得率为15.87%～79.3%,平均为45.05%;渣钢间锰分配比为21.97～37.96,平均为31.17;铁水脱磷率86%～92%,平均为88%。第9组、第4组和第13组的炉料配比得到的渣钢间锰分配比较低,在22～25。影响渣钢间锰分配比的主要因素是钢水温度、终点碳含量、炉渣碱度和氧化铁,得到了这些因素与渣钢间锰分配比之间的定量关系。获得低锰分配比的炉料配比是石灰比例为25%～30%,烧结矿比例为30%～40%,锰矿比例为15%～20%,轻烧白云石比例为20%～30%。     

锰矿在AOD炉炼钢工艺中的应用

某不锈钢厂通过对锰矿在AOD炉炼钢中应用的可行性分析后,开展了锰矿在AOD炉炼钢中应用的试验。分两种锰矿加入工艺分别进行试验,经过数据统计分析得出结论 ：锰矿在AOD冶炼还原期加入,其锰的收得率可达到60.66%;经过炉渣碱度控制大于1.80,还原期锰矿中锰收得率可提高到71.24%;同时对比价锰矿炉次和不加锰矿炉次的终端有害元素含量,发现两者并无明显差别,加锰矿炉次成分符合钢种标准;最后验算加锰矿可实现吨钢降本约20元。     

锰矿直接还原合金化模型与实验研究

依据锰矿直接还原热力学理论,并基于转炉冶炼的基本条件,建立锰收得率和经济效益预测模型。通过实验验证模型的可靠性,分析提高锰收得率的途径和转炉常规冶炼条件下采用锰矿直接还原合金化工艺的经济效益。     

转炉炼钢过程中锰氧化的研究

利用转炉吹炼过程中取样测温得到的分析检测数据,结合炼钢工艺操作情况,计算了炼钢过程中锰氧化反应的主要热力学参数(平衡商、氧化锰的活度系数、炉渣的氧化锰容量和锰在渣-钢之间的分配比)及其在吹炼过程中的变化,分析了钢水、炉渣成分和温度对锰氧化热力学参数的影响。吹炼初期锰氧化率可达到73.3%,吹炼中期锰氧化速度降低,部分炉次有时会产生回锰。吹炼后期,碳含量降低,锰继续被氧化,锰质量分数降低到0.08%～0.14%,有时可低于0.05%。根据炼钢工艺参数所得到的回归方程,可预报吹炼终点钢中锰含量。大型转炉生产低碳深冲钢锰的收得率平均26.7%。提高底吹供气强度,优化顶吹操作和减少渣量可有效提高锰的收得率。     

复吹转炉两炉双联冶炼65钢工艺研究与应用

介绍了复吹转炉两炉双联法工艺在福建三钢闽光股份有限公司高碳钢生产中的应用,分别探讨了脱磷炉和脱碳炉的冶炼工艺参数和应用效果。脱磷炉顶吹供氧强度为2.0~2.7 m3/(t·min),冶炼时间7~10 min,石灰加入量平均为33.3 kg/t,平均炉渣碱度为1.51,底吹供气强度0.25m3/(t·min),温度控制在1 330~1 351℃。脱磷炉半钢平均磷质量分数为0.028 4%,平均碳质量分数为3.04%,平均脱磷率可达67.7%。脱碳炉采用少渣冶炼和高拉碳操作,供氧强度4.0m3/(t·min),底搅供气强度0.13 m3/(t·min),石灰平均加入量为13.8 kg/t,脱碳炉一倒钢水平均磷质量分数为0.013%,平均碳质量分数为0.21%,实现了低磷、高碳出钢的冶金效果。脱碳炉采用锰矿熔融还原工艺,锰矿加入量为4~6 kg/t,平均锰回收率可达46.3%,高拉碳条件下终点平均锰质量分数可达0.303%。复吹转炉两炉双联法冶炼工艺应用于高碳钢生产,实现了低磷、高碳出钢和锰矿的熔融还原,达到了预期的冶炼效果。     

转炉终点钢水残锰质量分数及其影响因素分析

通过对转炉终点生产数据和铁水成分的统计分析,研究了影响转炉终点钢水残锰含量的因素及其变化规律。研究表明,转炉终点碳含量和铁水硅含量对转炉终点钢水残锰含量及其收得率影响最大;提高转炉终渣碱度和终渣FeO含量对转炉终点钢水残锰含量及锰收得率产生不利影响。铁水初始锰含量升高有利于提高转炉终点钢水残锰含量,但锰的收得率反而下降;在高拉碳条件下转炉终点钢水温度对锰收得率的影响不明显。     

提高转炉终点残锰效果的探讨

转炉冶炼低碳钢水时终点残锰控制着钢水和炉渣的氧化性,对提高转炉终点残锰进行了工业试验的研究。结果表明在低锰铁水条件下,转炉冶炼终点前5min加入含锰渣料,终点残锰量可达到0.20%（质量分数）以上;终点残锰每提高0.01%（质量分数）,可降低钢水中氧的质量分数为0.0006%~0.0008%;终点钢水残锰量从0.06%（质量分数）提高到0.25%（质量分数）,炉渣中的（FeO）的质量分数下降约5%~7%。     

转炉采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢技术

采用氧化钼代替钼铁直接合金化冶炼含钼钢可减少钼铁生产流程、降低成本，但氧化钼的高温挥发特性阻碍了氧化钼直接合金化技术的应用。为保证转炉采用氧化钼合金化过程取得较高的钼收得率，研究了转炉吹炼不同阶段氧化钼还原反应的热力学机理，发现炼钢温度下金属液中各元素可作为还原剂与氧化钼产生还原反应，吹炼前中期熔池中还原剂含量高，氧化钼挥发率低，此时加入氧化钼可获得较高的钼收得率。分析了氧化钼反应动力学环节，发现反应限制性环节为还原剂向氧化钼表面的扩散。在此基础上进行了高温试验，结果表明氧化钼合金化的冶金效果优于钼铁，吹炼前中期金属液中[C]、[Si]含量较高，此时进行氧化钼合金化钼收得率在95%以上。对成品钢中的夹杂物进行了分析，夹杂物主要为硫化物和氧化铝，采用氧化钼合金化不会增加钢中夹杂物。研究结果为炼钢过程采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢提供了理论和技术支撑。     

大型顶吹平炉用锰矿直接合金化的探讨

介绍了用富锰矿在大型顶吹氧平炉内直接还原的机理和工艺过程(包括锰矿、提温剂、还原剂的技术条件、加入方法及操作要点),并分析了加入锰矿后冶炼参数的变化及影响MnO还原的主要因素。试验结果表明,锰的氧化物在平炉冶炼条件下,锰的还原是可行的,其收得率为38.4％,并可创造较高的经济效益。     

炼钢铁水直接合金化工艺试验研究

基于某钢厂现场条件,对转炉出钢后使用铁水直接合金化炼钢的可行性进行了理论分析,并依据分析结果开展现场工业试验。试验结果表明:铁水中固有的碳、硅、锰元素均可作为钢水的合金化元素。在60 t转炉上试验,每兑入铁水0.8 t,钢水平均增碳0.05%,硅、锰质量分数变化量为0.01%～0.02%,对钢水磷含量的影响并不显著,可满足后道工序精炼过程钢水温度和成分的窄范围控制要求。炼钢铁水直接合金化工艺是一种创新的合金化后移的方式,有显著的经济效益。通过现场设备改进、工艺理论计算及试验研究,利用铁水在转炉阶段进行直接合金化,进一步推广应用是可行的。