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。     

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%。     

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。     

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。     

提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰收得率的工业试验研究

为了提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰的收得率,在200 t转炉内进行了锰矿直接合金化的工业试验。试验分别考查了锰矿加入量、锰矿及造渣料加入顺序以及终点成分对锰收得率的影响。结果表明,当锰矿加入量为6～8 kg/t时,锰收得率能够大于50%。锰矿直接合金化获得较高锰收得率的最佳方案是每隔2 min批次加入锰矿,吹炼6 min后不加入烧结矿。通过对试验数据的分析得到铁水的脱磷是提高锰收得率的前提条件,只有使得转炉终点的碳质量分数大于0.2%,磷质量分数低于0.02%,才能获得高的锰收得率。最后,依据工业试验结果,确定出最佳的吹炼工艺路线。     

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。     

利用锰烧结矿提高转炉无渣吹炼时的锰收得率

利用锰烧结矿提高转炉无渣吹炼时的锰收得率［日］金子敏行等１绪言以前，钢中锰含量的调整是在转炉吹炼后用加锰铁的方法进行的。随着铁水预处理技术的发展，在转炉使用脱磷铁水进行无渣吹炼的条件下，则一般采用加廉价的锰矿石进行熔化还原的方法。为了提高无渣吹炼中的...     

脱磷转炉内成渣路线的理论研究

以CaO-SiO2-FeO三元渣系为基，利用正规溶液模型计算了不同碱度、炉渣组分对于脱磷转炉内磷分配比和终点磷含量的影响规律；同时，采用Factsage软件计算了不同脱磷渣系的液相线温度，考察了添加不同炉渣组元对于渣系液相线温度的影响规律。综合理论计算结果，得到脱磷转炉适宜的成渣路线为铁质成渣路线，脱磷初渣成分为15%CaO-44%SiO2-41%FeO，中期渣成分为53%CaO-25.5%SiO2-21.5%FeO,后期固磷渣成分为63.6%CaO-30.3%SiO2-6.1%FeO。可为脱磷转炉的生产操作提供参考。     

影响转炉钢水收得率因素分析

钢水收得率是转炉生产的一项重要生产考核指标。本文从铁水条件、终点氧和转炉喷溅等以下几个方面分析转炉钢水收得率的影响因素。     

低锰高铁矿直接还原-熔分制备富锰渣试验研究

摘要：试验以锰品位27.7%,铁品位18.1%的低锰高铁矿为研究对象还原制备富锰渣,生产得到的富锰渣可用于冶炼硅锰合金,以达到高效利用低品位锰矿的目的。根据该矿的成分分析、XRD分析和粒度检测分析结果,采用还原 熔分法对低锰矿进行还原制备富锰渣试验,试验结果表明：单因素试验下各参数对低锰高铁矿的还原-熔分后渣中Mn、Fe元素的含量和Mn元素的回收率均有较大影响,同时结合Box-Behnke原理设计方案,选取温度、碱度以及配碳量3个试验因素,通过响应曲面法研究各因素交互作用下对Mn元素回收率的影响规律,对试验因素进行优化分析,建立相应的多项式模型。模拟优化得到最优的工艺条件为：还原温度1402℃,碱度0.10,配碳量10.04%,Mn元素回收率为97%。在最佳条件下做验证试验得出Mn元素回收率为95.80%,误差1.24%,证明响应曲面法预测模型具有可靠性,同时对低锰高铁矿的应用有重要指导意义。     

Experimental study on preparation of manganese rich slag by direct reduction melting separation of low manganese high iron ore

In this experiment, low manganese high iron ore with manganese grade of 27.7% and iron grade of 18.1% was used as the research object to reduce and prepare manganese rich slag. The obtained manganese rich slag can be used for smelting silicon manganese alloy to achieve the purpose of efficient utilization of low grade manganese ore. According to the results of composition analysis, XRD analysis and particle size analysis of the ore, the reduction melting separation method was used to prepare manganese rich slag from low manganese ore. The experimental results show that each parameter has a greater impact on the mass fraction of manganese and iron in the reduction melting separation slag of low manganese high iron ore and the recovery rate of manganese under the single factor test. At the same time, combined with the Box Behnke principle design scheme, three experimental factors including temperature, alkalinity and carbon content were selected. The influence of each factor on the recovery rate of manganese was studied by response surface method. The experimental results were analyzed to establish the corresponding polynomial model, and the optimal process conditions were as follows: reduction temperature of 1402℃, alkalinity of 0.10, carbon content of 10.04%, and the recovery rate of manganese was 97%. A verification test was conducted under the optimal conditions; the recovery rate of manganese was 95.80%, and the error was 1.24%, which proved that the response surface method was a reliable and accurate prediction model. At the same time, the results are instructive for the application of low manganese and high iron ore.     

精炼渣与高锰高铝钢液的相互作用

摘要：为了研究精炼渣与高锰高铝钢液相互作用规律,以CaO-5%SiO2-Al2O3-8%MgO精炼渣与Fe-15Mn-10Al-0.7C高锰高铝钢液在1600℃的渣金反应为研究对象,分别在渣金反应5、15、30、60和90min时取钢样和渣样,通过钢液和渣成分变化进行了渣金反应动力学计算。结果表明：整个渣金反应过程中,钢液中［Al］和渣中SiO2不断降低、渣中Al2O3不断增加;精炼渣与高锰高铝钢液反应前期限制性环节为［Al］在边界层的传质,反应后期渣成分发生改变、黏度升高以及渣中固相颗粒形成,使得SiO2在渣中的传质条件恶化,SiO2向反应界面的传质成为渣金反应的速率限制环节;精炼渣与高锰高铝钢反应分3个阶段：初期反应剧烈、中期渣金界面形成尖晶石层并阻碍渣金反应、后期反应趋于稳定。     

转炉终点钢水残锰含量及锰收得率的影响因素分析

通过对炼钢生产数据的统计分析,研究了转炉终点残锰含量及锰收得率的影响因素。研究表明,影响转炉终点残锰含量和锰收得率最主要的因素是转炉终点碳含量和铁水初始硅含量。在高拉碳操作下,钢水碳含量对锰的还原起主导作用,此时转炉终渣FeO含量和终点钢水温度对锰收得率的影响并不十分明显。     

轻质高锰钢的组织及力学性能

摘要：高锰钢作为耐磨材料,被广泛应用于高载荷或冲击磨损的工况下。轻量化是钢铁材料发展的趋势之一,也是满足工业节能降耗需求的重要途径。为了明确轻质化元素铝对此类钢种的影响,以高锰钢ZGMn18Cr2为基础,通过控制铝含量,得到成分不同的轻质高锰钢。利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及电子探针（EPMA）等手段对其微观组织进行表征,并采用硬度测试、室温冲击和拉伸实验测试了其力学性能。结果表明,随着铝的质量分数在0~11%范围内不断增大,高锰钢的密度得到明显降低,铁素体相逐渐稳定,晶粒得到细化。同时,材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率和室温断裂冲击功先升高后下降;硬度则先下降后升高。这些性能的改变与铝含量的变化、第二相铁素体的出现以及含铝碳化物的数量有重要关系。     

用矿热炉和摇炉生产金属锰的工艺探讨

该工艺是在矿热炉中用焦炭还原锰铁矿石,将还原反应的温度控制为1500℃以下,渣碱度ω(CaO)/ω(SiO2)为0.16,SiO2的质量分数为18%,生产出的富锰渣中MnO的质量分数不小于70%,同时有副产物碳素锰铁产生。然后将富锰渣热兑入摇炉中,加石灰精炼生产调和渣,使其碱度提高到2.0,这样有利于脱除磷、硫,并降低SiO2的活度。最后在摇炉中加入工业硅还原调和渣中的锰,获得锰质量分数不小于99%的金属锰,节能效果明显。     

影响转炉终点碳氧积的因素分析

为了提高转炉终点碳氧质量分数的控制水平,通过对某厂两座转炉现场生产数据的统计,分析了转炉终点碳氧质量分数的分布状态,研究了炉龄、碳质量分数、终点温度等因素对终点碳氧积的影响规律,对完善生产工艺提出了相应建议。     

Al对锻态中锰钢组织与性能的影响

摘要：对比研究了锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在室温下和750℃准静态拉伸条件下的力学性能,并对微观组织利用SEM和EBSD进行表征。研究结果表明,Al的加入引起了室温下的微观组织结构的不同,含铝钢在室温下的组织中存在很少量铁素体,导致含铝钢强度低;锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在750℃下分别获得了90.5%和101%的伸长率;经750℃拉伸变形后0.15C5Mn钢获得马氏体组织,Al元素的添加扩大了双相区,使0.15C5Mn2Al钢在双相区拉伸变形,最终得到铁素体+马氏体双相组织,双相区变形使0.15C5Mn2Al钢具有较高的伸长率,降低了抗拉强度。     

深冷对逆相变处理中锰钢组织性能的影响

为了研究原始组织状态对逆相变退火中锰钢微观组织和力学性能的影响,对淬火处理的中锰钢再进行-74℃深冷处理,采用SEM、EBSD、XRD等手段评价了逆相变退火处理后的微观组织,用单轴拉伸和冲击试验评价力学性能.研究结果表明:淬火态中锰钢的组织由马氏体和体积分数约为33％的残余奥氏体组成,深冷处理后得到残余奥氏体体积分数小...