100t转炉冶炼钒钛铁水高效脱磷机理分析与生产实践

基于转炉出钢过程回磷机理分析与控制措施,通过现场取样、数据采集、模拟试验及利用FactSage软件分析了转炉冶炼过程脱磷机理,研究探讨了渣中FeO含量、TiO2含量、SiO2含量、终点温度、熔渣碱度、底吹搅拌对脱磷的影响。研究结果表明,结合首钢水城钢铁集团公司生产实践,控制终点温度在1 630~1 645℃、终渣FeO质量分数低于15%、SiO2质量分数为13.4%、碱度为3.5时,可促进富磷相C2S的生成和稳定存在,使脱磷率达84.42%及以上。同时,可高效控制熔渣含Ti量对熔渣脱磷效果的影响。维护较好的底吹效果可促进化渣,有效控制冶炼前期渣-钢界面温度在合适范围以促进脱磷,但较好的控制前期脱磷反应与脱碳反应的进行还存在一定技术难度。     

焦炭床内铁水渗碳行为

高炉冶炼过程中铁水最终渗碳量接近饱和,相比而言,闪速炉中没有固体炉料的压迫作用,无法发生像高炉炉缸内死料柱根部与铁水之间的渗碳反应,最终渗碳量难以预料。为此,以电解铁和化学纯石墨为原料,利用管式电阻炉升温到1 855K熔化铁块,以高纯Ar作为保护气体研究焦炭床内铁水渗碳行为,并对铁水渗碳行为进行数值模拟,为闪速炼铁工业化打下基础。实验结果表明,终铁C含量随焦炭粒度增大和渗碳床高度降低而减小,且铁水初始C含量对终铁C含量具有较大影响。对于不同条件下铁水渗碳反应中C元素的迁移规律,基于VB编程技术进行了数值模拟,模拟结果与高温实验结果较吻合,相对误差在3%以内。渗流速度控制因子始终控制在0.5左右,即铁水在焦炭床中的平均速度为初始滴落速度的一半左右。     

焦炭在铁水中溶解的动力学实验

高炉冶炼过程中铁水最终渗碳量接近饱和,相比而言,闪速炉中没有固体炉料的压迫作用,无法发生像高炉炉缸内死料柱根部与铁水之间的渗碳反应,最终渗碳量难以预料。以还原铁粉和化学纯石墨为原料,利用管式电阻炉升温到1 855K熔化铁粉,以高纯N2作为保护气体研究焦炭在铁水中溶解的动力学,为闪速炼铁工业化打下基础。实验结果表明,在自然对流条件下,不考虑溶解速率系数kt随溶解时间的变化时,得到了各组实验条件下确定的kt值分别为4.20μm/s(第1组)、5.28μm/s(第2组)和6.50μm/s(第3组);考虑溶解速率系数随溶解时间变化时,焦炭的kt值随着溶解时间的增加而降低,且仅受传质控制;当铁碳熔体中有硫存在时,溶解速率随着铁浴中硫含量的增加而降低。     

提高钒钛铁水转炉冶炼废钢比工艺研究

废钢比是转炉生产的重要经济技术指标,其值大小直接影响转炉冶炼钢铁料消耗及热平衡,提高入炉废钢比是实现节铁增钢、降本增效的重要技术手段。然因冶炼低硅含钛铁水成渣难、脱磷难等问题,对应入炉废钢比持低不高,直接影响转炉生产成本。为此,基于低硅含钛铁水冶炼特点及难点分析,结合水钢生产实践,通过氧枪喷头优化、枪位优化、添加提温剂等工艺优化和技术开发,使入炉废钢比由优化前7.41%提高至13.48%,优化效果较为明显。     

焦炭床内铁水渗碳行为

摘要：高炉冶炼过程中铁水最终渗碳量接近饱和，相比而言，闪速炉中没有固体炉料的压迫作用，无法发生像高炉炉缸内死料柱根部与铁水之间的渗碳反应，最终渗碳量难以预料。为此，以电解铁和化学纯石墨为原料，利用管式电阻炉升温到1855K熔化铁块，以高纯Ar作为保护气体研究焦炭床内铁水渗碳行为，并对铁水渗碳行为进行数值模拟，为闪速炼铁工业化打下基础。实验结果表明，终铁C含量随焦炭粒度增大和渗碳床高度降低而减小，且铁水初始C含量对终铁C含量具有较大影响。对于不同条件下铁水渗碳反应中C元素的迁移规律，基于VB编程技术进行了数值模拟，模拟结果与高温实验结果较吻合，相对误差在3%以内。渗流速度控制因子始终控制在05左右，即铁水在焦炭床中的平均速度为初始滴落速度的一半左右。